웹 메뉴

상품검색

언어

공유하다

업계 뉴스

집 / 소식 / 업계 뉴스 / 질화규소를 만드는 방법

질화규소를 만드는 방법

2025.10.09

고성능 세라믹 소재인 질화규소는 극한 환경에서 탁월한 성능을 발휘하도록 설계되었습니다. 이는 실리콘과 질소의 화합물로, 다양한 산업 전반에 걸쳐 까다로운 응용 분야에 적합한 소재로 독특한 특성 조합을 갖고 있습니다. 이 기사에서는 질화규소가 어떻게 만들어지는지, 그리고 이를 다양한 제품에 없어서는 안 될 재료로 만드는 특정 특성을 살펴봅니다.

강도의 구성 요소: 질화규소가 만들어지는 방법

질화규소 생성은 원료를 내구성이 뛰어난 세라믹으로 변환하는 정교한 공정입니다. 합성 방법에는 여러 가지가 있으며 각각 고유한 장점이 있지만 모두 실리콘과 질소 원자 사이에 강력하고 안정적인 결합을 생성한다는 근본적인 목표를 공유합니다.

1. 직접 질화

이 방법이 아마도 가장 간단할 것입니다. 고순도의 가열을 포함합니다. 규소 1200°기음 ~ 1450°C 온도 범위의 질소 가스 분위기에서 분말을 생성합니다. 화학 반응은 다음과 같습니다.

이 과정은 비교적 간단하지만 균일하고 완전한 반응을 보장하려면 온도와 분위기를 주의 깊게 제어하는 ​​것이 중요합니다. 그런 다음 생성된 분말을 추가 가공하여 최종 제품을 만듭니다.

2. 탄수화물 감소

이 방법은 실리카( ), 탄소 및 질소. 혼합물은 일반적으로 1300°C에서 1500°C 사이의 매우 높은 온도로 가열됩니다. 탄소는 실리카를 실리콘으로 환원시킨 다음 질소와 반응하여 규소 nitride . 반응은 더 복잡하지만 단순화된 버전은 다음과 같습니다.

이 공정은 대규모 생산에 더욱 비용 효율적일 수 있으며 최종 분말의 특성을 고도로 제어할 수 있습니다.

분말에서 부품까지: 성형 및 치밀화 공정

질화규소 분말이 합성되면 단단하고 사용 가능한 형태로 형성되어야 합니다. 제품의 최종 성능은 밀도와 내부 공극의 유무에 따라 결정되므로 치밀화 공정은 매우 중요합니다.

1. 열간압착(HP)

이 기술에서는 질화규소 분말을 흑연 다이에 넣고 동시에 고온(1600°C~1800°C)과 압력(20~50 MPa)에서 가열 및 압축합니다. 이 방법은 밀도가 매우 높고 기계적 특성이 우수한 부품을 생산하므로 최대 강도가 ​​필요한 응용 분야에 이상적입니다.

2. 가스압력소결(GPS)

이는 2단계 프로세스입니다. 먼저, 분말을 고밀도로 사전 소결합니다. 그런 다음 고압 질소 대기에 배치하고 훨씬 더 높은 온도(약 1800°C ~ 2000°C)로 가열합니다. 가스 압력은 이러한 고온에서 재료가 분해되는 것을 방지하여 탁월한 치밀화를 가능하게 합니다. 이 방법은 복잡한 형상과 뛰어난 특성을 지닌 부품을 생산합니다.

3. 소결

전통적인 무압력 소결을 사용할 수 있지만 종종 소결 보조제(예: (산화 이트륨) 또는 (산화알루미늄) - 분말 입자가 더 낮은 온도에서 서로 결합되도록 돕습니다. 이 방법은 비용 효율적이고 더 복잡한 형상을 만드는 데 적합하지만 최종 특성은 열간 압착이나 GPS만큼 높지 않을 수 있습니다.

질화규소의 탁월한 특성

세심한 제조 공정을 통해 다른 세라믹 및 금속과 차별화되는 고유한 특성 조합을 갖춘 소재가 탄생합니다.

  • 뛰어난 경도와 내마모성: 질화규소는 매우 단단하여 다이아몬드와 질화입방정붕소 바로 아래에 위치합니다. 이로 인해 마모 및 마모에 대한 저항성이 높아 베어링, 절삭 공구 및 산업용 롤러에 이상적입니다.

  • 높은 열충격 저항: 급격한 온도 변화에 균열이 발생하는 많은 세라믹과 달리 질화규소는 극심한 열충격을 견딜 수 있습니다. 이는 터빈 엔진 구성 요소 및 고온 용광로 부품과 같은 응용 분야에 적합합니다.

  • 우수한 고온 강도: 이는 대부분의 금속이 견딜 수 있는 온도보다 훨씬 높은 1000°C를 초과하는 온도에서도 기계적 강도와 경도를 유지합니다. 이 특성은 엔진 및 기타 고열 환경에 사용되는 부품에 매우 중요합니다.

  • 낮은 열팽창: 열팽창 계수가 낮다는 것은 온도 변화에 따라 재료가 크게 팽창하거나 수축하지 않는다는 것을 의미합니다. 이는 정밀 응용 분야에서 열충격 저항성과 치수 안정성에 기여합니다.

  • 부식 및 산화 저항: 질화 규소는 불활성이 높으며 많은 화학 물질과 산으로 인한 부식에 저항합니다. 또한 내산화성이 뛰어나 열악한 화학 처리 환경에 적합합니다.

실제 제품: 부품부터 최첨단 기술까지

질화규소의 고유한 특성을 활용하여 다양한 제품을 생산합니다. 생각하다 규소 nitride 풍력 터빈 및 전기 자동차의 베어링은 높은 강도와 ​​낮은 마찰로 인해 효율성과 수명이 향상됩니다. 또는 제조 과정에서 파손 없이 극한의 속도와 힘을 처리할 수 있는 절삭 인서트 및 다이를 고려해보세요. 항공우주 분야에서는 엄청난 열을 견뎌야 하는 엔진 부품에 사용됩니다. 맞춤형 특성을 지닌 질화규소를 제조할 수 있다는 것은 전자제품의 절연 기판부터 의료용 수술 기구에 이르기까지 특정 용도에 맞게 최적화될 수 있음을 의미합니다.

결론적으로 제조업은 규소 nitride 비교할 수 없는 성능의 재료를 생산하는 복잡하지만 보람 있는 프로세스입니다. 극한의 조건을 견딜 수 있는 능력과 강도 및 내구성이 결합되어 수많은 산업 분야에서 혁신을 위한 필수 구성 요소가 되었습니다. 창조의 이면에 있는 세심한 과학은 질화규소라는 이름을 지닌 모든 제품이 우수성에 대한 명성에 부응하도록 보장합니다.

인기 제품

견적 및 가격을 문의하세요!

원하는 것이 무엇인지 알려주시면 최대한 빨리 연락드리겠습니다!

견적 요청