"터프니스"가 향상되었습니다! 질화규소 세라믹 강화를 위한 8가지 팁- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

중요한 구조용 세라믹 재료인 시 ₃ N ₄ 세라믹은 기계적 성질과 내열충격성이 우수합니다(공기 중에서 1000℃ 이상 가열하면 갑자기 냉각되거나 가열되어도 깨지지 않습니다). 현재 종합적인 성능이 우수한 것으로 간주되며 야금, 항공 우주, 에너지, 기계, 군사 산업, 광학, 유리 산업 및 기타 분야에서 널리 사용되었습니다.

"세라믹의 일반적인 문제"로 제한됨 - 높은 취성

Si ₃ N ₄ 높은 원자 결합 강도와 우수한 종합 성능을 갖춘 강력한 공유 결합 화합물입니다. 또한 공유 결합의 방향성과 포화로 인해 Si에는 슬립 시스템이 거의 없습니다. ₃ N ₄ 공유 결합으로 구성된 세라믹이며 일반적으로 미끄러짐이 발생하기 전에 부서져 Si의 상당한 취성을 초래합니다. ₃ N ₄ 도예.

그러나 Si의 낮은 파괴인성은 ₃ N ₄ 세라믹과 재료 내부의 국부적인 균열에 대한 민감성은 Si의 치명적인 단점이 되었습니다. ₃ N ₄ 세라믹은 수명과 신뢰성에 심각한 영향을 미치고 적용 범위를 크게 제한합니다.

원료 분말이 파괴 인성에 영향을 줍니까?

Si를 준비하는 과정부터 ₃ N ₄ 세라믹은 주로 분말을 원료로 사용하며 압축 및 소결을 거쳐 치밀한 세라믹 본체를 얻습니다. 따라서 Si의 특성은 ₃ N ₄ 분말은 소결 공정과 성능에 중요한 역할을 합니다. 시 ₃ N ₄ 분말에는 주로 α-Si의 두 가지 유형이 포함됩니다. ₃ N ₄ 상 및 β-Si ₃ N ₄ 분말의 β상 함량이 >30vol.%이면 소결 용해 및 재석출 단계에서 추진력이 감소하고 질화규소 세라믹의 치밀화 과정이 억제됩니다. 세라믹의 미세 구조는 주로 더 미세한 등축 결정으로 구성되어 있어 높은 파괴 인성을 얻는 데 도움이 되지 않습니다.

α-Si 사용 ₃ N ₄ 초기 분말이 고강도 및 인성 Si 제조에 더 도움이 되기 때문입니다. ₃ N ₄ α-Si 때문에 세라믹 ₃ N ₄ β-Si의 액상소결시 용해석출반응에 의해 형성됨 ₃ N ₄ , 그리고 후속 결정립 조대화 단계에서 β-Si의 이방성 성장 ₃ N ₄ 자체 강화 미세 구조를 형성하여 Si의 밀도와 인성을 향상시킬 수 있습니다. ₃ N ₄ 도예.

산소 함량의 경우, 분말의 산소 함량이 감소할수록 인성이 증가합니다. 이는 표면 산소 함량이 낮은 분말을 사용하면 소결 시 액상 생성이 적어 핵 생성 지점과 핵 수가 적어지고 결정 형태가 반축에서 축상으로 바뀌기 때문입니다. β-Si ₃ N ₄ 종횡비가 높고 파괴인성이 더 높은 긴 막대 형태입니다.

게다가 시 ₃ N ₄ 탄소 함량이 높은 분말은 질화규소의 치밀화 과정을 방해합니다. 탄소는 이산화규소(SiO2)와 반응하기 때문에 ₂ ) Si 표면에 ₃ N ₄ CO 및 SiO를 생성하는 분말은 액상 형성이 억제되어 Si의 치밀화 과정에 도움이 되지 않습니다. ₃ N ₄ .

따라서 Si의 α상 함량, 산소 함량 및 탄소 함량은 ₃ N ₄ 세라믹 원료 분말은 모두 Si의 파괴 인성에 영향을 미칩니다 ₃ N ₄ 소결체. 높은 파괴인성 Si를 얻기 위해 높은 α를 선택하는 핵심요소 ₃ N ₄ 세라믹은 Si의 물리적 상, 낮은 산소, 낮은 탄소 함량 및 적절한 비표면적입니다. ₃ N ₄ 파우더.