窒化ケイ素製品はどのように焼結して形成されるのですか?

現代社会にある多くの物品は化学製品です。日用品以外にも工業製品の多くに化学成分が必要であることは多くの人が知っています。窒化ケイ素が多くの手工芸品にも使用されており、その幅広い用途を示していることを知っている人はほとんどいません。しかし、多くの人は窒化ケイ素製品がどのように形成されるのか疑問に思っています。これについてさらに詳しく説明しましょう。

窒化ケイ素製品

窒化ケイ素製品には非常に幅広い開発の可能性があります。主に高温耐性があるため、非常に幅広い用途に使用できます。{{1}また、非常に高い強度も備えており、特に高い耐熱衝撃性、高い疲労靱性、高い室温曲げ強度、耐摩耗性、耐酸化性、耐食性などの高い性能特性を示します。さまざまな業界で広く使用されています。

窒化ケイ素の焼結方法は 3 つあります。 1 つ目は反応焼結です。これには、シリコン粉末をプレスして目的の形状の圧粉体にし、それを窒化炉で事前窒化する必要があります。-事前窒化された圧粉体はすでに一定の強度を備えており、機械加工が可能です。-次に、シリコンの融点を超える温度で圧粉体を再度焼結して完全に窒化し、寸法変化を最小限に抑えた製品が得られます。

これらの窒化ケイ素製品は通常、特に複雑な処理を必要としません。使用前に継続的に研磨するだけで十分です。この方法は、複雑な形状の製造や寸法精度の高い部品の製造に適しています。窒化処理は特に時間がかかりますが、コストが非常に安いため、多くの企業がこの方法を選択しています。

2番目の方法は常圧焼結です。これには、超微粒子、高アルミナ、および高純度の窒化ケイ素粉末が必要です。{{1}ただし、少量の焼結助剤を添加する必要があることに注意することが重要です。成形後、焼結等の工程を経て完成します。

ただし、この方法では高密度の純粋な窒化ケイ素原料を製造することが非常に困難であるため、高性能の原料を得るには、Si3N4 粉末表面の SiO2 と反応させるための焼結助剤が必要です。-この反応は高温で液相を形成し、プロセス全体が完了します。その後、溶解および剥離メカニズムが使用され、非常に緻密な窒化ケイ素製品が得られます。

次にガス圧法です。近年の継続的な進歩と研究により、ガス加圧焼結は大幅に進歩しました。窒化ケイ素のガス圧焼結は、1-10 MPaの圧力と約2000度の温度で行われます。高い窒素圧力により、窒化ケイ素の高温分解が抑制されます。

この研究では高温が使用されるため、焼結助剤が比較的少ない場合でも粒子成長が促進される可能性があることに注意してください。以上が窒化ケイ素製品ができるまでの説明です。