질화규소 세라믹 소재의 생산기술 및 응용

질화규소는 중요한 구조용 세라믹 소재입니다. 본질적으로 윤활성과 내마모성을 지닌 초경질 물질입니다. 원자 결정체이며 고온에서 산화에 저항합니다. 또한, 공기 중에서 1000°C 이상까지 가열할 수 있어, 급속 냉각 후 급속 가열해도 파손되지 않습니다. 질화규소 세라믹은 매우 우수한 특성을 갖고 있기 때문에 사람들은 이를 베어링, 터빈 블레이드, 기계적 밀봉 링, 영구 금형과 같은 기계 부품을 제조하는 데 자주 사용합니다. 고온에 강하고 열 전도가 쉽지 않은 질화규소 세라믹을 엔진 부품의 발열면에 사용하면 디젤 엔진의 품질 향상과 연료 절약은 물론 열효율도 향상시킬 수 있다. . 우리나라, 미국, 일본 등 여러 나라에서 이런 디젤엔진을 개발해왔습니다.

질화규소 세라믹의 생산 공정은 어떻게 되나요?

질화규소 세라믹 제품을 준비하는 공정 흐름은 일반적으로 원료 가공, 분말 합성, 분말 가공, 성형, 성형체 가공, 소결 및 세라믹 본체 가공으로 구성됩니다.

질화규소 세라믹 준비 공정의 유형은 주로 합성, 성형 및 소결의 다양한 방법과 순서로 구별됩니다.

[질화규소 세라믹 성형 공정]

일반적으로 사용되는 도자기 성형 방법에는 건식 프레스, 주조 및 사출, 그 중 건식 프레싱 성형은 가장 널리 사용되는 성형 공정이자 휴대폰의 주류이기도 합니다 세라믹 백플레인 성형 공정 중 하나인 Xiaomi MIX 시리즈의 세라믹 후면 커버는 모두 건식 압착됩니다. 오늘은 세라믹 건식프레스 성형공정에 대해 자세히 살펴보도록 하겠습니다.

1. 건식 프레싱

압축 성형으로도 알려진 건식 프레스 성형은 가장 일반적으로 사용되는 성형 방법 중 하나입니다. 건식 프레스 성형은 유동성이 좋고 입자 그라데이션이 적합한 과립 분말을 금형 캐비티에 넣고 압자를 통해 압력을 가하면 압자가 금형 캐비티 내에서 이동하여 압력을 전달하여 금형 캐비티에 분말을 만드는 것입니다. 벌크 입자는 재배열되고 변형되고 압축되어 특정 강도와 모양을 가진 세라믹 블랭크를 형성합니다.

2. 건식 프레스 성형의 공정 원리 및 영향 요인

1. 프로세스 원칙

건식 프레스 성형의 본질은 외력의 작용으로 금형 내에서 입자가 서로 가까워지고 내부 마찰의 도움으로 입자가 견고하게 결합되어 유지된다는 것입니다. 특정 모양. 이러한 내부 마찰은 서로 가까이 있는 입자 주변의 얇은 바인더 층에 작용합니다.

압력이 증가함에 따라 블랭크는 모양이 바뀌고 서로 미끄러지며 간격이 줄어들고 점차 접촉이 증가하여 서로 달라붙게 됩니다. 입자가 서로 가까워질수록 콜로이드 분자와 입자 사이의 힘이 강화되어 미소지체는 일정한 기계적 강도를 갖게 됩니다.

2. 영향 요인

(1) 분말 특성: 입자 크기, 입자 크기 분포, 유동성, 수분 함량 등;

(2) 바인더 및 윤활제 선택

(3) 금형 설계

(4) 압착시 가압력, 가압방법, 가압속도 및 압력유지시간.

정리하자면, 블랭크의 입자크기가 적절하고 바인더를 올바르게 사용한다면,압착 방법은 합리적이며 건식 압착 방법으로도 비교적 이상적인 성형체 밀도를 얻을 수 있습니다.

[질화규소 세라믹 소결 공정]

고순도 질화규소 분말은 기본적으로 1700C에서 열간압착해도 수축되지 않습니다. 질화규소의 세 가지 주요 소결 방법은 반응 소결, 기존 소결, 열간 프레스 소결입니다.

마지막으로 질화규소 세라믹의 응용을 공유하겠습니다

질화 규소 세라믹의 초기 적용은 주로 기계, 야금, 화학 산업, 항공, 반도체 및 기타 산업에서 특정 장비 또는 제품의 일부로 사용되었으며 좋은 기대 결과를 얻었습니다. 최근에는 제조 공정과 시험 분석 기술의 발전으로 질화규소 세라믹 제품의 신뢰성이 지속적으로 향상되어 응용 분야가 지속적으로 확대되고 있습니다. 특히 칭찬할 만한 점은 질화규소 세라믹 엔진이 개발되고 큰 진전이 있어 과학기술계에서 전 세계적으로 주목받는 주요 행사가 됐다는 점이다.

1. 야금 산업에서는 도가니, 머플로, 버너, 가열 요소 고정 장치, 주조 금형, 알루미늄 액체 도관, 열전대 온도 측정 보호 슬리브, 알루미늄 전해질 셀 라이닝 및 기타 열 장비 구성 요소를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

2. 기계 산업에서는 고속 선삭 공구, 베어링, 금속 부품의 열처리 지지대, 로터 엔진 스크레이퍼, 가스 터빈 가이드 베인 및 터빈 블레이드 등으로 만들 수 있습니다.

3. 화학 산업에서는 볼 밸브, 펌프 본체, 밀봉 링, 필터, 열교환기 부품, 고정 촉매 캐리어, 연소 보트, 증발 접시 등으로 제작될 수 있습니다.

4. 반도체, 항공, 원자력 및 기타 산업 분야에서는 고온이나 급격한 온도 변화에 견딜 수 있는 스위칭 회로 기판, 필름 커패시터, 전기 절연체, 레이더를 제조하는 데 사용됩니다. 레이돔, 미사일 꼬리 노즐, 원자로의 지지대 및 격리 부품, 핵분열 물질 운반체 등

5. 인공관절을 의공학으로 만들 수 있습니다.

6. 개발 중인 질화규소 올세라믹 엔진은 동일한 유형의 금속 엔진을 대체하게 됩니다.