; Нитрид кремния – ZHENXIN Поставщик ферросплавов
Skip to content

НИТРИД КРЕМНИЯ​

В нитрид кремния Это неорганическое соединение, образованное азотом (N) и кремнием (Si). Его химическая формула – Si3N4. Нитрид кремния можно получить путем нагревания порошка кремния в азоте или реакции галогенида кремния с аммиаком. Это ярко-серый или светло-серый материал исключительной твердости и устойчивости к высоким температурам.Благодаря своим свойствам нитрид кремния используется там, где требуется высокая устойчивость к износу и высоким температурам.

нитрид кремния – это новый вид высокотехнологичного материала. Также поставляются другие ферросплавы, такие как ферросилицидный нитрид, феррохромовый нитрид и кремний-марганцевый нитрид.

Физические и химические показатели нитрида кремния

Grade

N

Si

Ca

O

C

Al

Fe

Si3N485-99

32-39

55-60

0.25

1.5

0.3

0.25

0.25

 

 

 

<=

<=

<=

<=

<=

Особенности порошка нитрида кремния

Нитрид кремния является ключевым сырьем для приготовления керамики из нитрида кремния, а его характеристики являются ключевым фактором, влияющим на формирование и спекание тел из нитрида кремния, и имеют важное влияние на плотность и механические свойства конечных керамических изделий из нитрида кремния.

  1. Он обладает хорошей коррозионной стойкостью, термической стойкостью и износостойкостью. Может использоваться при температурах ниже 1900 градусов Цельсия.
  2. Он обладает отличной устойчивостью к разделению, очень стабильным химическим составом и теплопроводностью.
  3. Продукт содержит нитриды, которые обладают характеристиками низкой скорости расширения, высокой теплопроводностью и прочностью, а также почти не усадкой при нагревании.
  4. Высокая прочность и износостойкость.
  5. Стойкость к окислению при высокой температуре. На поверхности после длительного использования образуется оксидная пленка, которая может защитить внутренние материалы от химических реакций.

Поставщик порошка нитрида кремния

Zhenxin предоставляет керамический порошок нитрида кремния, который обладает рядом преимуществ, включая высокое содержание α-фазы, высокую чистоту порошка, узкое распределение размеров зерен и высокую активность спекания.

  • Чистотапорошка высокая, с очень малым содержанием примесей, обычно менее 200 ppm.
  • Порошокимеет хорошую дисперсию, равномерное и разумное распределение частиц и стабильную производительность.
  • Высокоесодержание α-фазы и высокая активность спекания.
  • Онподходит для изделий, требующих высокой спекаемости, таких как резцы и подшипники из нитрида кремния.

Применение нитрида кремния

Нитрид кремния имеет широкий спектр применения, такой как в процессе выплавки стали, а также в огнеупорных материалах, таких как компоненты взаимодействующего двигателя, подшипники, металлообработка и др. Он также широко используется в нормальной и высокотемпературной герметизации абразивов, таких как износостойкая резина, пластик и керамика.

Промышленность сталеплавления

  • Покрытия из нитрида кремния могут эффективно решать проблему окисления и выгорания во время термической обработки заготовок. Экспериментальные результаты показывают, что антиокислительный эффект нано-кремниевого покрытия очевиден, что может уменьшить 3%-5% окисной корки, производимой изначально обычной горячекатаной пластиной, до 0,1%-0,8%, так что окисная корка, производимая нержавеющей стальной горячекатаной пластиной 1%-3%, уменьшается до менее чем 0,2%.
  • Нитрид кремния как керамическая смесь для заторных отверстий. Керамическая смесь для заторных отверстий, содержащая нитрид кремния, будет играть эффективную роль в активации спекания, сопротивлении коррозии и устойчивости к трещинам. Его можно использовать в теле печи или электрической печи для более стабильного и легкого разрушения запорной стенки мартеновской печи.
  • Нитрид кремния имеет очень хорошие применения в горячекатаных стальных прутках HRB Si3N4 используется в качестве усилителя азота, а FeVиспользуется для производства стальных прутков класса III с микролегированным ванадием. Производительность стальных прутков превосходна и стабильна. Это новый процесс легирования горячекатаных стальных прутков класса III HRB400.
  • Нитрид кремния занимает второе место после нитрида бора по содержанию азота в единице массы, а его цена ниже. Он очень эффективен в плане увеличения количества азота.

Металлургическая промышленность

Кремнит нитрида может быть использован как высокопрочный огнеупорный материал в компонентах высокотемпературной техники, металлургической промышленности и т.д.

В металлургической промышленности из-за высокой термостойкости кремнита нитрида, низкого коэффициента трения и самосмазывающих свойств, он устойчив к большинству металлических сплавов. Поэтому его можно использовать для изготовления инструментов и форм для обработки металлических материалов, таких как сердечник стержня, формы для экструзии проволоки, валки, конвейерные ролики, крепление для нагревательных элементов, гильзы для термопар, поддержка для термической обработки металла, тигель, направляющая для жидкого алюминия, облицовка литейной ковша и т.д.

В сочетании с карбидом кремния (SiC) используется как огнеупорный материал SI3N4-SIC для шахт и других частей доменной печи. В сочетании с нитридом бора (BN), материалы SI3N4-BN используются в горизонтальном непрерывном литье для разделительных колец. Серия разделительных колец SI3N4-BN для горизонтального непрерывного литья – это керамический материал с мелкой структурой, равномерной структурой и высокой механической прочностью. Он обладает хорошей устойчивостью к термическому удару и не будет смачиваться расплавленной сталью, что соответствует требованиям процесса непрерывного литья.

Механическая промышленность

Керамика на основе нитрида кремния используется в качестве подшипниковых шариков, роликов, шариковых седел, форм, новых керамических режущих инструментов, поршней насосов, уплотнительных материалов для шпинделей и т.д.

Химическая промышленность

Керамические изделия из нитрида кремния используются в качестве деталей, устойчивых к износу и коррозии, таких как шаровые клапаны, корпуса насосов, парогенераторы, фильтры и т.д.

Материалы из нитрида кремния также широко используются в электронной, военной и ядерной промышленности.

Процесс производства нитрида кремния

Согласно процессу изготовления, продукты из нитрида кремния можно разделить на продукты реакционного спекания, горячего прессования, атмосферного спекания, изостатического давления и продукты реактивного переплавления. Среди них реакционное спекание является распространенным методом производства огнеупорных продуктов из нитрида кремния.

Метод реакционного спекания для производства продуктов из нитрида кремния заключается в том, что мелкоизмельченный порошок кремния (с размером частиц обычно менее 80 мкм) формируют машинным или изостатическим прессованием. После высушивания зеленого тела его нагревают в азоте до 1350 ~ 1400 ℃. Во время спекания происходит одновременная нитрировка. С этим методом производства условия сырья, процесс обжига и атмосферные условия сильно влияют на характеристики продукта.

Порошок кремния содержит много примесей, таких как Fe, Ca, Aì, Ti и т. д. Fe считается катализатором в процессе реакции. Он может содействовать диффузии кремния, но в то же время может вызвать дефекты, такие как поры. Основная функция Fe как добавки: он может использоваться в качестве катализатора в процессе реакции, чтобы способствовать формированию оксидной пленки SiO2 на поверхности продукта; для формирования железосиликатной расплавленной системы, азот растворяется в жидком FeSi2 и способствует образованию β-Si3N4. Однако, если частицы железа слишком крупные или содержание слишком высокое, то также могут появиться дефекты, такие как поры в продукте, что снижает его характеристики. Обычно добавляют от 0 до 5% железа. Примеси, такие как Al, Ca и Ti, могут легко образовывать эвтектику с кремнием. Адекватное добавление может способствовать спеканию и улучшению характеристик продуктов.

Чем мельче размер частиц кремниевого порошка и больше удельная поверхность, тем ниже может быть температура спекания. По сравнению с кремниевой пылью более крупного размера частиц, содержание α-Si3N4 в продукте выше для более мелкого кремниевого порошка. Уменьшение размера частиц кремниевого порошка может уменьшить размер микроскопических пор продукта. Правильное соотношение размера частиц может увеличить плотность продукта.

Температура имеет большое влияние на скорость нитрирования. Реакция нитрирования начинается при 970-1000°C, и скорость реакции увеличивается приблизительно до 1250°C. На стадии высокой температуры, если температура быстро превышает температуру плавления кремния (1420°C), поток кремния легко возникнет из-за экзотермической реакции, что вызовет плавление и обрушение кремниевого порошка.

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ СЕГОДНЯ ДЛЯ ЛЮБЫХ ВОПРОСОВ

Please enable JavaScript in your browser to complete this form.