Artikel: Silicon Nitride Ceramic Crucible
Material: Gastrycksintrad kiselnitrid
Storlek: 25 mm-120mm tjock ytterdiameter, 20-100mm H och anpassad
Ytjämnhet: Ra0.1-1.6
Form: Cylindrisk,...
Kiselnitridområde
Silicon Nitride (Si₃n₄) Crucible: Egenskaper och applikationer
Egenskaper hos keramik av kiselnitrid
Viktiga egenskaper:
Högtemperaturstabilitet:
Kan motstå temperaturer upp till 1400 grader i luft och 1800 grader i inert/reducerande atmosfärer (t.ex. N₂, AR).
Utmärkt termisk chockmotstånd på grund av låg termisk expansion.
Mekanisk styrka och hållbarhet:
Hög fraktursughet (överlägsen aluminiumoxid och zirkoniume).
Exceptionell slitmotstånd, vilket gör det lämpligt för hårda miljöer.
Kemiskt motstånd:
Mycket resistent mot smältmetaller (Al, Cu, Zn), syror och alkalier (utom HF och varm koncentrerad NaOH).
Reagerar inte med halvledarmemplar (t.ex. kisel, gallium arsenid).
Elektriska och termiska egenskaper:
Elektrisk isolator (användbar i elektroniska applikationer).
Måttlig värmeledningsförmåga (~ 30 W/m · K), bättre än aluminiumoxid men lägre än Bn.
Oxidationsmotstånd:
Bildar ett skyddande sio₂ -skikt i oxidationsmiljöer, vilket förhindrar ytterligare nedbrytning.
Kiselnitridkeramik: egenskaper, egenskaper, fördelar och nackdelar
Egenskaper hos kiselnitrid (Si₃n₄)
Kiselnitrid är ett avancerat keramiskt material utan oxid med en kombination av exceptionella mekaniska, termiska och kemiska egenskaper:
Kemisk formel: Si₃n₄
Crystal Structure: Hexagonal (-Si₃n₄ och -Si₃n₄ faser)
Densitet: 3.1–3.3 g/cm³
Smältpunkt: ~ 1 900 grader (sönderdelas snarare än smälter)
Hårdhet: 15–18 GPA (jämförbar med aluminiumoxid)
Böjningsstyrka: 600–1 200 MPa
Fraktur Toughness: 6–9 MPa · m¹/² (högre än de flesta keramiker)
Young's Modulus: 280–320 GPA
Termisk konduktivitet: 20–30 W/m · k
Termisk expansionskoefficient: 3,2 × 10⁻⁶ /k (låg, liknande kisel)
Elektrisk resistivitet: ~ 10⁴ ω · cm (utmärkt isolator)
Oxidationsmotstånd: Stabil upp till ~ 1 400 grader i luft
Nyckelegenskaper
Hög styrka och seghet: En av de tuffaste strukturella keramikerna, resistenta mot sprickor och slitage.
Termisk chockmotstånd: Låg värmeutvidgning och god värmeledningsförmåga förhindrar sprickor under snabba temperaturförändringar.
Slit- och korrosionsmotstånd: Mycket resistent mot nötning, syror och smälta metaller (utom hydrofluorsyra och starka alkalier).
Lättvikt: Lägre densitet än stål, vilket gör det användbart i flyg- och fordonsansökningar.
Biokompatibilitet: Icke-giftigt och lämpligt för medicinska implantat (t.ex. ortopediska lager).
Typiska användningsmiljöer:
Metallurgi & gjuteri:
Smältning/gjutning av icke-järnmetaller (Al, Cu, Zn).
Hantera superlegeringar och reaktiva metaller.
Semiconductor & Crystal Growth:
CLOCLABLES för kisel- och sammansatt halvledarbearbetning.
Används i Czochralski (CZ) Crystal Draning för Si med hög renhet.
Högtemperaturugnar:
Sintring av keramik, pulvermetallurgi.
Värmebehandling under inert/reducerande atmosfärer.
Frätande kemisk bearbetning:
Molten saltexperiment (t.ex. LiCl-KCL).
Hantering av aggressiva kemikalier i labb/industriella miljöer.
Aerospace & Energy:
Komponenter för turbinmotorer, värmeväxlare.
CLECIBLES för kärnbränsleforskning (resistent mot strålning).
Fördelar med kiselnitrid
✅Superior Mechanical Egenskaper: kombinerar hög styrka, hårdhet och fraktur.
✅ Utmärkt termisk stabilitet: presterar bra i miljöer med högt temperatur (t.ex. motorkomponenter).
✅ Kemisk inerthet: resistent mot oxidation, korrosion och slitage.
✅ Elektrisk isolering: Idealisk för elektroniska underlag och isoleringskomponenter.
✅ Biokompatibilitet: Används i medicinska implantat utan biverkningar.
✅ Lågtäthet: lättare än metaller som stål, fördelaktigt för viktkänsliga applikationer.
Nackdelar med kiselnitrid
❌ Hög kostnad: dyra råvaror och komplex bearbetning (sintring, varm pressning).
❌ Brittleness (jämfört med metaller): Även om det är tuffare än många keramik är det fortfarande benäget att katastrofalt misslyckas under extrem påverkan.
❌ Bearbetningssvårigheter: Hårdhet gör att bearbetning efter sinter är kostsam (kräver ofta diamantverktyg).
❌ Begränsad tillgänglighet: Inte lika producerad som aluminiumoxid eller zirkoniumkeramik.
Vi är professionella kiselnitrid -degeltillverkare och leverantörer i Kina, specialiserade på att tillhandahålla anpassad service av hög kvalitet. Vi välkomnar dig varmt till grossisten högkvalitativ kiselnitrid-degel till konkurrenskraftigt pris från vår fabrik.
keramisk degel