Керамические пластины Silicon Nitride — плоские детали, используемые как износостойкие пластины, изолирующие барьеры, заготовки подложек, распределители тепла и прецизионные опорные поверхности.
Пластины Silicon Nitride выбирают там, где пластина несёт нагрузку наряду с теплом, — в сварочных приспособлениях, штамповой оснастке и горячих формующих штампах. Материал сохраняет прочность при температуре и сопротивляется тепловому удару от повторяющегося контакта с горячей заготовкой.
Silicon Nitride сочетает высокую прочность 700-900 MPa с вязкостью 6-8 MPa·m½ при плотности всего 3.2 g/cm³. Он выдерживает тепловой удар, который раскалывает большинство керамик, сопротивляется расплавам цветных металлов, а мелкое зерно позволяет получать поверхности класса подшипников.
Это один из более дорогих вариантов, и, в отличие от SiC, его теплопроводность скромная — 25-35 W/m·K, поэтому его выбирают ради механической надёжности, а не для отвода тепла.
Характеристики
| Максимальный размер | up to 400×400 mm |
| Толщина | 0.3-30 mm |
| Плоскостность | 0.005 mm per 100 mm |
| Параллельность | 0.01 mm |
| Шероховатость поверхности | Ra 0.4 µm ground, Ra 0.2 µm lapped |
| Отверстия и пазы | ground, drilled or laser cut |
| Кромки | square, chamfered or radiused |
ХарактеристикиSilicon Nitride
| Состав | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Плотность | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Твёрдость по Виккерсу | 1500-1600 HV |
| Прочность на изгиб | 700-900 MPa |
| Вязкость разрушения | 6-8 MPa·m½ |
| Максимальная рабочая температура | 1000°C (1200°C short term) |
| Теплопроводность | 25-35 W/m·K |
| Тепловое расширение (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Обработка и допуски
Пластины прессуют или формуют литьём ленты, обжигают, затем плоско шлифуют и доводят. Тонкие крупные пластины наиболее склонны к короблению, поэтому материал снимают в равных количествах с обеих поверхностей для сохранения баланса напряжений, а шлифование сопровождается этапом релаксации перед финишными проходами.
Области применения
- Износостойкие пластины и футеровки жёлобов в сыпучей обработке
- Электроизоляционные барьеры в распределительных устройствах и нагревателях
- Нагревательные плиты и штамповая оснастка в производстве электроники
- Вакуумные патроны и измерительные поверхности в полупроводниковом оборудовании
- Прецизионные опорные и калибровочные блоки в метрологии
Часто задаваемые вопросы
Насколько плоской можно удержать крупную керамическую пластину?
0.005 mm на 100 mm — рабочий стандарт для доведённых пластин. Большие площади сложнее, и выше 300×300 mm мы обычно задаём плоскостность на определённой площади, а не по всей пластине.
Поведёт ли её, когда я затяну болтами?
Может. Пластина, плоская в свободном состоянии, повторит искажённую монтажную поверхность, поэтому мы рекомендуем облегчённую или доведённую монтажную поверхность, равномерно затянутые крепления и компенсирующий промежуточный слой.