Nicht-Oxid Hoch entwickelte Keramik Verbreitert ihre Anwendung

Themen Umfaßt

Hintergrund

Silikon Karbid und Silikon-Nitrid

Reaktion Geklebtes Silikon-Nitrid

Gesintertes Reaktions-Geklebtes Silikon-Nitrid

Anwendungen des Gesinterten Reaktions-Geklebten Silikon-Nitrids

Hoch entwickelte Keramik als Alternative Materialien

Andere Nicht-Oxid Hoch entwickelte Keramik

Halbleiter Fertigung

Ballistische Rüstung

Die Aussicht

Hintergrund

Die Hoch entwickelte Keramik, auch bezeichnet Technik, Geldstrafe oder technische Keramik, ist als Lösungen zu vielen schweren materiellen Problemen in den letzten 30 bis 40 Jahren verwendet worden. Einige dieser Probleme, die Korrosion, Abnutzung, Abnützung, Temperatur, elektrische Isolierung Usw. mit einbeziehen (oder Kombinationen davon), sind durch die korrekte Auswahl von einer Reichweite der Materialien überwunden worden, die lose als Oxid- oder Nichtoxidkeramik kategorisiert werden. Die, die diese Lösungen gewesen zu sein, bisher durchzuführen unmöglichen Prozeduren und Prozesse, die mit dem Ergebnis der verbesserten Erträge, der Lebensdauer und der Produktionsleistungen vieler industriellen Prozesse gefunden und verwendet haben.

Silikon Karbid und Silikon-Nitrid

Der Gebrauch Nichtoxid Keramik hat die extremen ausgeglichen zu werden Abnützungs- und Korrosionsaktiviert Probleme, selbst wenn es die hohe Temperatur und möglicherweise schweren Wärmestoß gibt, die betroffen sind. Unter den festgelegten hoch entwickelten keramischen Materialien sind Silikon-Nitrid und Silikon-Karbid, die Merkmale anbieten, die spezifische Anwendungen fördern können.

Silikonkarbid wird häufig bevorzugt, wenn es einen Bedarf gibt, Wärme weg zu leiten, da sie höhere Wärmeleitfähigkeit hat, während Silikonnitrid wahrscheinlicher ist verwendet zu werden, wenn Wärmestoß oder andere mechanische Nachfragen so sind, dass eine hohe Temperaturwechselbeständigkeits- und Bruchhärte wünschenswert ist.

Reaktion Geklebtes Silikon-Nitrid

Silikonnitrid existiert in zwei eindeutigen Formen. Reaktion Klebte das Silikon-Nitrid, gekennzeichnet als Ceralloy 147-1 durch Ceradyne Inc, ist gewöhnlich ein Zwischenstärkematerial, da sie 15% bis 25% die Porosität innerhalb der Zelle hat. Die Art seiner Entstehung, durch das direkte nitridation von den Teilen, die vom Silikonpulver vorgeformt werden, gibt ihm die charakteristische Porosität, die extrem fein und gewunden ist. Unter Normalbedingungen passieren die meisten Flüssigkeiten und die Gase nicht durch die Poren.

Die Poren sind eine Legacy des Bedarfs am Stickstoff, die Zelle während der Reaktion einzudringen. Dieses Material ist durch Reaktion eher densified, als Kontraktion und als solches anders als andere Keramik, keine Maßänderungen während des Zündungsprozesses hat. Dieses erleichtert die Belastung auf dem Hersteller und kann Vermeidung von oder das minimale, teure Diamantreiben ergeben.

Dieses macht das Material geeignet für eine große Auswahl von Spannvorrichtungen und Vorrichtungen für Wärmebehandlungsprozesse, Produkte für das Handhaben von flüssigen Nichteisenlegierungen, Industriechemieprozesse, Schweißen und Schneidvorgänge und viele anderen Anwendungen. Das Material hat gewöhnlich eine Dichte von herum 2.4g/cm3 (75% von theoretischem) mit einer Stärke von 240MPa. Wärmeleitfähigkeit und Reihenentwicklung sind mit hoher elektrischer Widerstandskraft niedrig.

Reaktion geklebtes Silikonnitrid kann eine große Auswahl von Nachfragen erfüllen. Jedoch wird es erkannt, dass dieser Grad des Materials das gesamte Spektrum von Anforderungen allein nicht umfassen kann und dass ein hochfesteres, beständigeres Material ist erforderlich.

Gesintertes Reaktions-Geklebtes Silikon-Nitrid

Das zweite Formular des Materials, Gesinterte Reaktion Klebte Silikon-Nitrid, wie Ceradynes Ceralloy 147-31N, ist mit hochfestem, 800MPa, keiner Porosität und hoher Bruchhärte (6 bis 7,5) völlig dicht. Diese Eigenschaften werden durch Ceradynes das eindeutige Silikonnitrid erzielt, das den Weg aufbereitet, der zum Produzieren von den Bauteilen fähig ist, die komplexe Formen haben und in einer großen Auswahl von Größen.

Anwendungen des Gesinterten Reaktions-Geklebten Silikon-Nitrids

Erfolgreiche Verwendung erweitert in Bauteile, die hohe Druckspannungen wie Nockenrollen in den Dieselmotoren und andere Automobilanwendungen erfahren (siehe Abbildung 1), Abnützungsabschnitte auf Maschinen für das Produzieren des Papiers, Chemikalie, Nahrung, pharmazeutisches, Schmieröl- und Gasindustrieventile, Verschluss, rotierende Teile und Abnützungsplatten, Einbauortkontaktstifte für Buckelschweißen, Schneidwerkzeugspitzen, Polierpulverexplosionsdüsen, das Metall, das Fertigungsmittel bilden, Kabel und Gefäßzeichnung und -Drahtführungen (siehe Abbildung 1). Viele dieser Anwendungen haben einen Kundenbestand unter Verwendung der Teile im hohen Volumen und für Problem einiger Jahre geben Sie frei.

Automobilbauteile (gelassen) und industrielle Bauteile (recht) gemacht von Ceralloy 147-31N (gesintertes geklebtes Silikonnitrid der Reaktion)

Hoch entwickelte Keramik als Alternative Materialien

Konstrukteure, Produktionsingenieure und Diplom-Ingenieure haben häufig sich über die Materialien geeinigt, die sie für eine Anwendung gewählt haben, weil keramische Lösungen zu neu geschienen und hohes Risiko miteinbeziehen haben. Jedoch während die Reichweite der erfolgreichen keramischen Lösungen wächst, wird das Gefahrenelement unterdrückt. Heute ist es häufig möglich, den keramischen Hersteller mit einer neuen Idee für eine Lösung zu einem Problem in Kontakt zu bringen und zu erwarten, dass eins eines Effektenbestands der Materialien erfolgreich in einer ähnlichen Situation verwendet worden ist.

Ceradynes Fortgeschrittene Keramische Operationen hat sein Marktwachstum um die Entwicklungssachkenntnis seines Technik- und Produktionspersonals und ihre hervorragenden Kenntnisse von nonoxide Keramik konzentriert.

Andere Nicht-Oxid Hoch entwickelte Keramik

Zusammen mit Silikonnitrid werden Produkte im Silikon-Karbid (Ceralloy 146) und im AluminiumNitrid (Ceralloy 137) hergestellt, wo seine Wärmeleitfähigkeit von 150WmK-1-1 Berylliumoxid für Substratflächenanwendungen anficht.

Halbleiter Fertigung

Silikonnitrid, Silikonkarbid und Aluminiumnitrid können im hohen Reinheitsgrad produziert werden und den Halbleiterherstellern Produkte anbieten, die in den rauen Umgebungen überleben können, die in der Halbleiterwaferfertigung erfahren werden (siehe Abbildung 2).

Bauteile für das Halbleiteraufbereiten gemacht vom Silikonnitrid, vom Silikonkarbid und vom Aluminiumnitrid.

Ballistische Rüstung

Unterdessen Silikonkarbid/Borleisten Karbid (Ceralloy 546) und Titan-diboride (Ceralloy 225) jetzt kompletten ballistischen Widerstand zu einer sehr großen Auswahl von Drohungen für Personal und Boden, Meer und luftgestützter Transport (siehe Abbildung 3).

Liebeswesten und Hubschrauberbauteile gemacht von Ceralloy 546 (Silikonkarbid/Borkarbid)

Die Aussicht

Die Schuppe der laufenden hoch entwickelten keramischen Produktion hat Herstellungskosten drastisch verringert und was einmal gesehen wurden, da sehr teure Optionen jetzt auf einer breiten Schuppe verwendet werden. Arbeitend zusammen mit dem keramischen Hersteller, können viele Neuanmeldungen zur Verwirklichung geholt werden und weitere Verbesserungen zur Leistungsfähigkeit, Kostenaufstellung und Qualität geben.

 

Hauptautor: Edwin Belfield

Quelle: Globale Keramische Zusammenfassung, Nr. 3/00 P. 10-11, Herbst 2000.

 

Date Added: Aug 16, 2001 | Updated: Nov 27, 2012

Last Update: 27. November 2012 07:32

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit