Conas nítríd sileacain a dhéanamh

Déantar Sileacan nítríd, ábhar ceirmeach ardfheidhmíochta, a innealtóireacht chun barr feabhaiS a bhaint amach i dtimpeallachtaí foircneacha. IS comhdhúil Sileacain aguS nítrigine é le meascán uathúil airíonna a fhágann go bhfuil sé mar ábhar chun iarratais a éileamh ar fud go leor tionscal. Scrúdaíonn an t -alt seo an chaoi a ndéantar nítríd sileacain agus na hairíonna sonracha a fhágann gur ábhar fíor -riachtanach é do raon leathan táirgí.

Thuaidha bloic thógála láidreachta: Conas a dhéantar nítríd sileacain

Is próiseas sofaisticiúil é cruthú nítríd sileacain a athraíonn amhábhair go ceirmeach an -mharthanach. Tá roinnt modhanna ann chun a shintéis a shintéisiú, a bhfuil a bhuntáistí féin ag gach ceann acu, ach roinneann siad go léir an sprioc bhunúsach maidir le banna láidir, cobhsaí a chruthú idir adaimh sileacain agus nítrigine.

Thuaidhitridation díreach.

Is dócha gurb é an modh seo an ceann is simplí. Baineann sé le téamh ard-íonachta silicon Púdar in atmaisféar gáis nítrigine ag teochtaí idir 1200 ° C agus 1450 ° C. Seo a leanas an t -imoibriú ceimiceach:

Tá an próiseas seo sách simplí, ach tá sé ríthábhachtach rialú cúramach a dhéanamh ar theocht agus ar atmaisféar chun imoibriú aonfhoirmeach agus iomlán a chinntiú. Déantar an púdar a leanann as sin a phróiseáil a thuilleadh chun an táirge deiridh a chruthú.

2. Laghdú carbothermal

Úsáideann an modh seo meascán de shilice Is é sin le rá $Si{O}_2$ ), carbón, agus nítrigin. Déantar an meascán a théamh go teochtaí an -ard, de ghnáth idir 1300 ° C agus 1500 ° C. Laghdaíonn an carbón an silica go sileacain, a imoibríonn ansin leis an nítrigin le foirmiú nítríd sileacain . Tá an t -imoibriú níos casta, ach is é leagan simplithe:

Is féidir leis an bpróiseas seo a bheith níos éifeachtaí ó thaobh costais do tháirgeadh ar scála mór agus ceadaíonn sé leibhéal ard smachta ar thréithe an phúdair deiridh.

Ó phúdar go cuid: An próiseas foirmithe agus dlúithe

Nuair a dhéantar an púdar nítríde sileacain a shintéisiú, ní mór é a fhoirmiú i gcruth soladach, inúsáidte. Tá an próiseas dlúithe ríthábhachtach toisc go mbraitheann feidhmíocht dheiridh an táirge ar a dhlús agus ar easpa folúntais inmheánacha.

1. Práinn te (HP)

Sa teicníc seo, cuirtear an púdar nítríde sileacain i mbás graifíte agus téitear é agus brúitear é ag teochtaí arda (1600 ° C go 1800 ° C) agus brúnna (20 go 50 MPa). Táirgeann an modh seo codanna le dlús an -ard agus airíonna meicniúla den scoth, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach d'iarratais a dteastaíonn uasta uasta uathu.

2. Sintéiriú brú gáis (GPS)

Is próiseas dhá chéim é seo. Ar an gcéad dul síos, tá dlús ard ag an bpúdar. Ansin, tá sé curtha in atmaisféar nítrigine ardbhrú agus téitear é go teochtaí níos airde fós (thart ar 1800 ° C go 2000 ° C). Cuireann an brú gáis cosc ​​ar an ábhar a dhianscaoileadh ag na teochtaí arda seo, rud a cheadaíonn dlúthú eisceachtúil. Táirgeann an modh seo codanna le cruthanna casta agus airíonna níos fearr.

3. Sintéiriú

Is féidir sinteáil thraidisiúnta gan stró a úsáid, ach is minic a éilíonn sé áiseanna shintéirithe - addititives mar $Y_2{O}_3$ (ocsaíd yttrium) nó $A{l}_2{O}_3$ (ocsaíd alúmanaim) - Chun cabhrú leis na cáithníní púdair nasc a dhéanamh le chéile ag teochtaí níos ísle. Tá an modh seo éifeachtach ó thaobh costais de agus tá sé oiriúnach chun geoiméadraí níos casta a chruthú, cé go mb'fhéidir nach mbeidh na hairíonna deiridh chomh hard agus atá sé le brú te nó le GPS.

Airíonna gan sárú nítríd sileacain

Is é an toradh a bhíonn ar an bpróiseas monaraíochta cúramach ná ábhar le meascán uathúil airíonna a leagann amach é seachas criadóireacht agus miotail eile.

• Cruas eisceachtúil agus friotaíocht a chaitheamh: Tá nítríd sileacain an -chrua, ag rangú díreach faoi bhun nítríd diamant agus ciúbach ciúbach. Fágann sé seo go bhfuil sé an -fhrithsheasmhach caitheamh agus abrasion, atá oiriúnach do imthacaí, uirlisí gearrtha, agus rollóirí tionsclaíocha.

• Friotaíocht turraing teirmeach ard: Murab ionann agus go leor criadóireachta a bhuaileann faoi athruithe gasta teochta, is féidir le nítríd sileacain turraing theirmeach a sheasamh. Fágann sé seo go bhfuil sé foirfe d'iarratais cosúil le comhpháirteanna innill tuirbín agus páirteanna foirnéise ardteochta.

• Neart ardteochta den scoth: Coinníonn sé a neart meicniúil agus a chruas fiú ag teochtaí níos mó ná 1000 ° C, i bhfad níos faide ná an méid is féidir le formhór na miotal a láimhseáil. Tá an réadmhaoin seo ríthábhachtach do chomhpháirteanna a úsáidtear in innill agus i dtimpeallachtaí ard-teasa eile.

• Leathnú teirmeach íseal: Ciallaíonn comhéifeacht íseal leathnú teirmeach nach leathnóidh an t -ábhar nó nach gconradh go mór le hathruithe teochta. Cuireann sé seo lena fhriotaíocht turraing teirmeach agus lena chobhsaíocht thoiseach in iarratais bheachtais.

• Friotaíocht creimthe agus ocsaídiúcháin: Tá nítríd sileacain an -támh agus cuireann sé creimeadh ar creimeadh ó go leor ceimiceán agus aigéid. Tá friotaíocht den scoth aige freisin i gcoinne ocsaídiúcháin, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach do thimpeallachtaí próiseála ceimiceacha crua.

An táirge i ngníomh: ó chomhpháirteanna go teicneolaíocht ceannródaíoch

Baintear leas as airíonna uathúla nítríd sileacain chun réimse leathan táirgí a chruthú. Smaoinigh ar nítríd sileacain imthacaí i dtuirbíní gaoithe agus i bhfeithiclí leictreacha, áit a méadaíonn a neart ard agus a n -fhrithchuimilt íseal éifeachtúlacht agus saolré. Nó smaoinigh ar iatáin a ghearradh agus a bháis i ndéantúsaíocht, ar féidir leo luas agus fórsaí an -mhór a láimhseáil gan briseadh síos. In aeraspáis, úsáidtear é le haghaidh comhpháirteanna innill a chaithfidh teas blistering a sheasamh. Ciallaíonn an cumas nítríd sileacain a dhéanamh le hairíonna oiriúnaithe gur féidir é a bharrfheabhsú le haghaidh úsáidí sonracha, ó fhoshraitheanna inslithe i leictreonaic go hionstraimí máinliachta sa leigheas.

Mar fhocal scoir, déantúsaíocht a dhéanamh nítríd sileacain Is próiseas casta ach luachmhar é a thugann ábhar d'fheidhmíocht thar cuimse. Mar gheall ar a chumas chun coinníollacha tromchúiseacha a sheasamh, in éineacht lena neart agus a marthanacht, tá sé ina chomhpháirt riachtanach don nuálaíocht i dtionscail gan áireamh. Cinntíonn an eolaíocht chúramach atá taobh thiar dá cruthú go gcónaíonn gach táirge a iompraíonn an t -ainm Silicon Nitride suas lena cháil as barr feabhais. $ $