Cev iz silicijevega nitrida

Semicorex Silicon Nitride Tube je natančno obdelan del, ki ima odlične fizikalne lastnosti.Keramika iz silicijevega nitridaimajo dobro znane odlične fizikalno-kemijske lastnosti, za katere je značilna predvsem visoka trdota, visoka trdnost, nizek koeficient toplotnega raztezanja in odlična toplotna stabilnost. Silicijev nitrid z gostoto približno 3,2 g/cm³, Vickersovo trdoto 1400-1600 in upogibno trdnostjo, ki presega 600 MPa, je lahko odporen na deformacijo pod mehanskimi obremenitvami. Cev iz silicijevega nitrida ima izjemno nizek CTE, približno 3,1 × 10⁻⁶ Kelvina, in toplotno prevodnost med 15-20 W/m·Kelvina. Ta lastnost se v glavnem pokaže, ko je v okolju z visoko temperaturo, dimenzijska nihanja bodo minimalna, ko se temperatura hitro spremeni, kot je nenaden dvig s sobne temperature na 1000 ℃ ali hitro ohlajanje, kar preprečuje razpoke ali deformacije, ki jih povzroči toplotna obremenitev. Kemično ima cev iz silicijevega nitrida odlično odpornost proti koroziji in odpornost proti oksidaciji. Ne reagira zlahka s kislinami, alkalijami ali kisikom pri visokih temperaturah in lahko stabilno deluje daljša obdobja nad 1200 stopinj Celzija, zahvaljujoč strukturi stabilne kovalentne vezi in zaščitni oksidni plasti, ki je nastala na njegovi površini. Te lastnosti skupaj zagotavljajo visoko dimenzijsko stabilnost cevi iz silicijevega nitrida v termičnih cikličnih okoljih in tako podaljšujejo njihovo življenjsko dobo.

Cev iz silicijevega nitrida se proizvaja v treh osnovnih fazah - priprava surovine, sintranje in končna strojna obdelava. Proizvodnja prahu silicijevega nitrida z reakcijskim sintranjem ali vročim stiskanjem zahteva visoko čistost silicijevega prahu in dušikovega plina, da se zagotovi ohranjanje čistosti in enakomerna velikost delcev. Semicorex uporablja odlično kroglično mletje in čistilno peč za zagotavljanje kakovosti prahu in enotnosti velikosti delcev.

Obstaja več različnih tipov postopka oblikovanja in običajno uporablja brizganje, izostatično stiskanje ali ekstruzijo. Za velike velikosti cevi je potrebno izostatično stiskanje. Lahko zagotovi cev z visoko gostoto in strukturno stabilnostjo. Stopnja sintranja pri visoki temperaturi in tlaku je najpomembnejša stopnja, običajno se izvaja med 1700-1800 stopinjami Celzija pri sintranju s plinskim tlakom ali metodi vročega izostatičnega stiskanja. Sintranje lahko zgosti delce, zmanjša poroznost, poveča mehansko trdnost in poveča toplotno stabilnost. In zadnja stopnja združuje brušenje, poliranje in kontrolo, da se izpolnijo zahtevane tolerance dimenzij in zahteve glede končne površine.

Cevi iz silicijevega nitridaso vidni v industrijskih aplikacijah zaradi svoje odpornosti na visoke temperature in dimenzijske stabilnosti v težkih okoljih. Keramične cevi iz silicijevega nitrida se pogosto uporabljajo v opremi za obdelavo polprevodnikov in visokotemperaturnih pečeh. V tem primeru morajo keramične cevi iz silicijevega nitrida ohraniti dimenzijsko natančnost, hkrati pa preprečiti kontaminacijo ali okvaro zaradi toplotnega šoka in nestabilnost nadzora ali opreme. V letalski in vesoljski industriji se keramične cevi iz silicijevega nitrida običajno uporabljajo v komponentah motorjev, sistemih toplotne zaščite in drugih aplikacijah z ekstremnimi temperaturnimi nihanji – kjer sta varnost in zanesljivost ključnega pomena. Podobno lahko v avtomobilski industriji izdelajo turbopolnilnike in izpušne sisteme, ki izboljšajo učinkovitost porabe goriva in nadzor nad emisijami. V pečeh za toplotno obdelavo in solarni fotonapetostni proizvodni opremi keramične cevi iz silicijevega nitrida služijo kot visokotemperaturni element – ​​podaljšujejo življenjsko dobo opreme za odvajanje toplote ter zmanjšujejo čas izpadov in stroške vzdrževanja.