Nitridgebundenes Siliziumkarbid (NBSiC) ist ein einzigartiger keramischer Verbundwerkstoff, der aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften große Aufmerksamkeit erregt. Es wird gebildet, indem Siliziumkarbid verbindet (SiC) Körner mit einer Nitrid -Keramikphase, was zu einem robusten und vielseitigen Material führt.
Die Bildung von Nitrid -gebundenem Siliziumkarbid
Die Schaffung von NBSIC beinhaltet einen Prozess, der als Nitridation bekannt ist. Dieser Prozess beinhaltet das Erhitzen einer Mischung aus Siliziumkarbidpulver und einer stickstoffhaltigen Verbindung, wie Siliziumnitrid (Si3n4) oder Ammoniak (NH3), in einer stickstoffreichen Atmosphäre. Der Stickstoff reagiert mit dem Silizium im sic -Körner, Bildung einer Siliziumnitridphase, die die sic -Körner miteinander verbindet. Dies führt zu einem dichten und mechanisch starken Verbundmaterial.
Schlüsselmerkmale von Nitrid -gebundenem Siliziumkarbid
Überlegener thermischer Schockwiderstand
NBSIC zeigt einen hervorragenden thermischen Schockwiderstand. Es kann schnelle Temperaturänderungen standhalten, ohne zu knacken oder zu brechen, Es ist ideal für Anwendungen, die schnelle Temperaturschwankungen oder Wärmeradfahren beinhalten.
Hochtemperaturstärke
Die Hochtemperaturstärke von NBSIC macht es für Anwendungen geeignet, die Materialien erfordern, um ihre mechanische Integrität und strukturelle Fähigkeiten bei erhöhten Temperaturen aufrechtzuerhalten. Das SIC bietet eine hohe inhärente mechanische Festigkeit und Resistenz gegen Kriechen, Oxidation, und Korrosion bei erhöhten Temperaturen. Die SI3N4 -Phase wirkt als Bindungsvertreter, Verbesserung der Frakturzähigkeit des Materials und der thermischen Schockwiderstand.
Verschleißfestigkeit
NBSIC ist extrem schwer, Vorhandene einer der höchsten Härtewerte zwischen technischen Materialien. Es ist sehr beständig gegen Verschleiß und Abrieb von harten Partikeln und Oberflächen. Zusätzlich, Es hat einen geringen Reibungskoeffizienten, Dies bedeutet, dass es gute Schmiereigenschaften hat und die Reibung zwischen den Paarungsflächen verringern kann.
Strukturelle Integrität
NBSIC bietet hervorragende mechanische Stärke und Zähigkeit, auch unter schweren Lasten oder Auswirkungen. Es ist chemisch inert und resistent gegen die meisten Chemikalien, einschließlich Säuren und Laugen, Machen Sie es für korrosive Umgebungen geeignet.
Nitrid -Silizium -Carbid -Eigenschaften
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte (g/cc) | 2.60-2.72 |
| Bruchmodul (MPa) | 65 |
| Scheinbare Porosität (%) | 13-16 |
| Maximale Verwendungstemperatur (°C) | 1525 |
| Wärmeleitkoeffizient (1 x 10^-6 in/in ° C) | 4.9 |
| Wärmeleitfähigkeit (W/mK) | 18 |
Anwendungen von Nitrid -Silizium -Carbid
NBSIC wird üblicherweise bei der Herstellung von Ofenmöbeln verwendet, Das sind die Stütze und Strukturen, die in Hochtemperaturöfen zum Schießen von Keramik verwendet werden, Glas, und andere Materialien. Es wird auch bei der Herstellung von Metallgusskomponenten verwendet, wie Tiegel und Köpfe, die zum Schmelzen und Gießen von Metallen verwendet werden.
NBSIC kann verwendet werden, um Verschleißfestkomponenten zu erzeugen, wie zum Beispiel Robben, Düsen, Fliesen, und Liner, Für die Verwendung in abrasiven und erosiven Umgebungen, wie in Metallurgie, Bergbau, und chemische Verarbeitung. Es kann auch zur Herstellung von Brennerkomponenten verwendet werden, wie Brennerdüsen und Flammenhalter, Für Hochtemperaturverbrennungsprozesse.
NBSIC wird bei der Herstellung von Thermoelement -Schutzrohre verwendet, die in Hochtemperaturumgebungen verwendet werden, um Thermoelemente zu schützen, Welches sind Temperatursensoren, aus harten Bedingungen. NBSIC kann auch verwendet werden, um feuerfeste Auskleidung für Öfen und andere Hochtemperaturumgebungen herzustellen.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist Nitrid -Silizium -Carbid gebunden? (NBSiC) gebildet?
NBSIC ist ein Keramikmaterial, das durch Reagieren von Siliziumpulver mit Stickstoffgas bei hohen Temperaturen in Gegenwart einer Sinterhilfe gebildet wird, Typischerweise Magnesium. Die Reaktion zwischen Silizium und Stickstoff bildet Siliziumnitrid (Si3n4) Während die Sinterhilfe die Verdichtung des Materials erleichtert, was zu einer dichten und hochfesten Keramik führt.
Was sind die Anwendungen von Nitrid -Silizium -Carbid (NBSiC)?
NBSIC wird üblicherweise in Anwendungen verwendet, bei denen hohe Stärke hohe Stärke, Zähigkeit, und thermische Stabilität sind erforderlich, wie Schneidwerkzeuge, Teile tragen, Lager, und Düsen. Es wird auch in Luft- und Raumfahrt- und Automobilanwendungen verwendet, wie Gasturbinenkomponenten, Motorteile, und Wärmetauscher, Aufgrund seiner ausgezeichneten Hochtemperaturleistung. NBSIC wird auch in speziellen Anwendungen verwendet, wie in der Halbleiterindustrie, Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften.
Wie unterscheidet sich Nitrid -Siliziumcarbid von anderen Siliziumkarbidkeramik?
NBSIC unterscheidet sich von anderen Silizium -Carbid -Keramik, wie heiß gepresst Siliziumkarbid (HP sic) oder Sintert Siliziumkarbid (SSiC), In Bezug auf seine Herstellungsmethode. NB SIC wird durch einen reaktiven Prozess gebildet, bei dem Silizium mit Stickstoffgas reagiert, Während HP SIC und SSIC durch Sintern von Siliziumkarbidpulver gebildet werden. NB SIC hat typischerweise eine geringere Dichte und etwas niedrigere mechanische Eigenschaften als HP sic und SSIC, Es kann jedoch Vorteile in Bezug auf Kosteneffizienz und einfache Verarbeitung bieten.
Abschluss
Nitridgebundenes Siliziumkarbid (NBSiC) ist ein vielseitiges und robustes Material, das aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften eine breite Palette von Anwendungen bietet. Sein überlegener thermischer Schockwiderstand, Hochtemperaturfestigkeit, Verschleißfestigkeit, und strukturelle Integrität machen es zu einer bevorzugten Wahl für viele Branchen. Ob es für die Verwendung in Hochtemperaturöfen verwendet wird, Metallguss, oder wederbeständige Komponenten, NBSIC ist ein Beweis für die Kraft der innovativen Materialwissenschaft.
