- Teknisk keramik för den smälta icke-järnhaltiga industrin sedan 1986 | Global frakt till 37 länder.
- Göteborg, Sverige
- +(46) 31 754 0790
- Köpenhamn, Danmark
- +(45) 35 15 8085
- Kostnadsfritt USA/Kanada
- + 1 (833) 709-1399
Moderna keramer med bättre mekaniska, termiska och kemiska egenskaper är nödvändiga för dagens teknik. Sialon- och kiselnitridkeramer är hårda, slitstarka och termiskt stabila. Kombinationen av kiselnitrid och aluminiumoxid ger sialon brottseghet och oxidationsbeständighet. Kiselnitridens låga värmeutvidgning och starka värmeledningsförmåga är idealiska för högtemperaturtillämpningar. Inom flyg-, fordons- och elektronikindustrin används sådana keramer för bättre motorkomponenter, skärverktyg och utrustning för halvledarbearbetning. Därför ökar de prestanda och hållbarhet i fientliga miljöer.
Kisel, aluminium, syre och kväve gör sialonkeramik till sofistikerade material. Sialoner tillverkas genom att kisel- och kväveatomer i kiselnitrid (Si3N4) ersätts med aluminium och syre. Det förbättrar segheten och den termiska stabiliteten. Sialoner kan klassificeras som alfa (α), beta (β) eller blandfas. Alfa-sialoner, ett enfasmaterial med stor hårdhet och oxidationsbeständighet vid höga temperaturer, används i applikationer för hårt slitage.
Beta-sialoner passar skärverktyg och slitdelar tack vare sin sammanlänkade kornstruktur, brottseghet och motståndskraft mot termisk chock. Sialoner med blandfas balanserar hårdhet och seghet för högtemperaturtillämpningar samtidigt som de kombinerar alfa- och betaegenskaper.
Högpresterande kiselnitridkeramer (Si3N4) är kisel- och kvävebaserade. Dessa kiselnitridkeramer är anmärkningsvärda för sin höga hållfasthet, brottseghet, termiska stabilitet och oxidationsbeständighet. Kiselnitrid reaktionsbinds, sintras eller varmpressas. Nitrerat kiselpulver packas till porös, motståndskraftig reaktionsbunden kiselnitrid (RBSN). Sintrad kiselnitrid (SSN) ger täta keramer med högre mekaniska egenskaper för lager- och turbinelement samtidigt som yttriumoxid eller aluminiumoxid sintras. Varmpressad kiselnitrid (HPSN) tillverkas genom att värme och tryck appliceras samtidigt. Det är en tät keramik med ovanlig mekanisk styrka och värmeledningsförmåga för högpresterande motorkomponenter och elektroniska substrat.
Gröna kroppar förtätas till en stark struktur under keramisk sintring av kiselnitrid (Si3N4). För att undvika sönderdelning kan trycklös sintring ske i kväve vid 1750°C-1850°C. Gastryckssintring (GPD) ökar densifieringen samtidigt som kvävegastrycket appliceras upp till 10 MPa. Det kan sänka sintringstemperaturen till 1700°C och nå en densitet nära den teoretiska. Varm isostatisk pressning (HIP) ökar de mekaniska egenskaperna genom att kombinera höga temperaturer (1600-1800°C) med isostatiskt gastryck (100-200 MPa). Sintringstemperatur, tryck och miljö måste regleras för bättre korntillväxt, mekanisk hållfasthet och lägre porositet.
Vid sintring av β′-sialonkeramik finns det paralleller till kiselnitrid men också avvikelser. Även om båda använder högtemperatursintring, kan sialoner behöva Y2O3 och MgO för att bilda vätskefaser och öka förtätningen. Tillsatserna kan sänka sintringstemperaturen till 1600°C-1750°C och generera en övergående vätskefas. Den löser upp och återfångar korn för homogen mikrostrukturtillväxt. Sintringsprocessen med upplösning-diffusion-utfällning påverkar kornstorlek och -form. Mikrostrukturell kontroll ökar brottseghet och slitstyrka. Därför är tillsatser och sintringsinställningar avgörande för högpresterande sialonkeramik.
Allmänna tillämpningar
Hög hårdhet, slitstyrka och temperaturstabilitet gör sialon- och kiselnitridkeramer (Si3n4) idealiska för skärande verktyg och slipmedel. Sialon-keramik håller skärverktygen vassa vid höga hastigheter och temperaturer. Följaktligen minimerar den verktygsbytesfrekvensen. Kiselnitrid främjar produktiviteten vid höghastighetsbearbetning av gjutjärn och hårt stål. Motordelar och turboladdare till bilar behöver dessa keramer. Dess låga värmeutvidgning och höga motståndskraft mot termiska chocker gör den hållbar i brutala situationer. Hög slitstyrka, låg friktion och utökad livslängd ökar lager och rullar i industriell utrustning för lägre underhållskostnader.
Sialon och kiselnitridkeramik (Si3N4) är motståndskraftiga mot termiska chocker och kemikalier och kan därför hantera smälta icke-järnmetaller. Under ogynnsamma omständigheter motstår dessa material att brytas sönder av plötsliga temperaturfluktuationer. Keramiska mantlar för termoelement ger processtyrning med tillförlitliga temperaturmätningar. Förhöjningsrör och rotoraxlar av sialon eller kiselnitrid begränsar kontaminering och bevarar hanteringen av smält metall. Den låga vätbarheten hos smältan och den starka mekaniska hållfastheten minskar tiden för gjutning och förbättrar effektiviteten.
Smälta icke-järnhaltiga aktiviteter kan möta temperaturer över 1000°C och reaktiva metaller som är mycket korrosiva. Sådana förhållanden påskyndar nedbrytningen av grafit och aluminiumoxid, vilket leder till frekventa byten och större otillgänglighet. I dessa miljöer behövs också material som klarar snabba värmeväxlingar och svåra kemiska reaktioner. Nya material med högre termisk stabilitet, korrosionsbeständighet och mekanisk hållfasthet är nödvändiga för komponenternas effektivitet och livslängd.
Den smälta icke-järnsektorn drar nytta av sialon- och kiselnitridkeramik. I synnerhet har sialonkeramik en stark motståndskraft mot termisk chock, 17.37 ± 0.48 GPa hårdhet och kemisk stabilitet i extrema situationer. Kiselnitridkeramer är hållbara under termisk stress tack vare sina låga värmeutvidgningskoefficienter (3.27×10(-6) °C) och goda egenskaper för brottseghet. Sådana keramer genererar kiseloxynitridskikt som hämmar oxidation, till skillnad från grafit som oxiderar vid höga temperaturer. Det gör att de håller längre och behöver mindre skötsel än standardmaterial.
Termoelementmantlar av kiselnitrid skyddar temperaturgivare i bad med smält metall. De ger exakta avläsningar och lång livslängd för givarna. Sialonkeramikens termiska och mekaniska motståndskraft hjälper dessutom stigarrör. De är nyckeln till lågtrycksgjutning, behåller prestanda och form vid höga temperaturer, minskar gjutfel och ökar produktionseffektiviteten. Rotoraxlar av kiselnitrid i aluminiumraffinering utsätts för konstant smält metall och frätande flussmedel och motstår oxidation och slitage. De minskar reparationskostnaderna och förbättrar processens tillförlitlighet.
Nyare framsteg inom sialon- och kiselnitridkeramisk sintring förfinar tillsatser och hjälpmedel för bättre materialegenskaper. Oxider av sällsynta jordartsmetaller, inklusive yttria och ytterbia, främjar förtätning och mikrostrukturell enhetlighet. De främjar fasutveckling vid korngränsen och sänker sintringstemperaturen för ökad brottseghet och termisk stabilitet. Förbättringar inom trycklös sintring och gnistplasmasintring (SPS) ger exakt mikrostrukturell kontroll. Därefter kan det kulminera i ultrafina kornstorlekar under 200 nm i keramer. Kortare sintringsperioder minskar kornbildningen och förbättrar hårdheten och slitstyrkan.
Kisel och kiselnitridkeramik (si3n4) börjar användas inom biomedicin och elektronik. Kiselnitridens biokompatibilitet och antibakteriella egenskaper gör den till ett bättre biomedicinskt implantat för ryggradsfusion och tandimplantat. På grund av sin höga värmeledningsförmåga (upp till 85 W/m-K) och elektrisk isolering används sådana keramer för högfrekventa komponenter med hög temperatur inom elektronik. Deras motståndskraft mot termisk chock och mekaniskt slitage stärker komponenternas framtid och prestanda i högeffektiva turbinblad och solcellssubstrat, som industrin för förnybar energi undersöker. Deras anpassningsförmåga gör dem till attraktiva kandidater för viktiga roller inom radikal teknik. Därför förutspås stora framsteg inom dessa kreativa tillämpningar.
Kontakta oss gärna om du vill veta mer om någon av de olika typerna av keramik.
Sverige / Sweden
+(46) 31 754 0790
Danmark
+(45) 35 15 8085
USA/Kanada avgiftsfritt
+ 1 (833) 709-1399
©2025 Alla rättigheter förbehållna. Sialon Ceramics Danmark ApS
ZDialer Anrop