질화규소 소재: 이것이 엔지니어링 분야의 판도를 바꾸는 이유- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

질화규소 소재: 이것이 엔지니어링 분야의 판도를 바꾸는 이유

질화 규소 재료는 오늘날 사용되는 가장 다재다능하고 성능이 뛰어난 세라믹 중 하나입니다. 금속이나 플라스틱과 달리 기계적 강도, 열 안정성 및 내화학성이 독특하게 조합되어 고급 엔지니어링 응용 분야에 이상적입니다. 항공우주, 자동차 또는 전자 분야에서 이 재료의 작동 방식을 이해하면 엔지니어와 제조업체가 더 현명한 선택을 하는 데 도움이 될 수 있습니다.

실리콘 질화물 소재의 주요 특성

질화규소 세라믹은 뛰어난 기계적 및 열적 특성으로 잘 알려져 있습니다. 가장 중요한 특성 중 일부는 다음과 같습니다.

다른 세라믹에 비해 파괴인성이 높아 응력에 따른 균열 위험이 줄어듭니다.
내마모성이 뛰어나 고속 이동 부품에 적합합니다.
열팽창이 낮아 극한의 온도에서도 모양과 성능을 유지할 수 있습니다.
열충격 저항성이 뛰어나 급격한 온도 변화가 발생하는 응용 분야에 이상적입니다.
화학적 불활성, 대부분의 산, 염기 및 용융 금속의 부식에 저항합니다.

실리콘 질화물 재료의 일반적인 응용

인성과 내열성이 결합된 덕분에 질화규소 소재 산업 전반에 걸쳐 널리 사용됩니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

자동차 산업

자동차 응용 분야에서 질화규소는 터보차저 로터, 밸브 시트, 베어링과 같은 엔진 부품에 사용됩니다. 가벼운 무게로 회전 관성을 줄여 연비를 향상시키며, 높은 강도로 극한 조건에서도 오랫동안 성능을 유지합니다.

항공우주 및 국방

질화규소 소재는 터빈 블레이드, 노즐 부품 등 고온과 심한 응력에 직면하는 항공우주 부품에 이상적입니다. 낮은 밀도와 높은 열 안정성은 항공기 엔진이 더 나은 효율성과 신뢰성을 달성하는 데 도움이 됩니다.

전자 및 반도체 산업

전기 절연 특성과 열 전도성으로 인해 질화 규소 재료는 전자 기판, 절연체 및 반도체 부품에 사용됩니다. 정확한 성능을 유지하면서 민감한 장치를 열 손상으로부터 보호합니다.

질화규소 재료의 가공 방법

질화규소 부품을 생성하려면 재료의 경도와 높은 융점으로 인해 고급 처리 기술이 필요합니다. 가장 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

뜨거운 누르기: 열과 압력을 결합하여 조밀하고 강한 부품을 형성합니다.
소결: 재료를 완전히 녹이지 않고 입자를 결합하기 위해 고온을 사용합니다.
사출 성형: 작고 복잡한 형상의 경우 종종 강도를 위해 소결됩니다.
CNC 가공: 소결된 부품을 최종 형태로 정밀 절단합니다.

다른 세라믹 재료와의 비교

질화규소 재료는 알루미나나 지르코니아와 같은 다른 일반적인 세라믹과 비교할 때 두드러집니다. 차이점을 강조하는 간단한 표는 다음과 같습니다.

재산	실리콘 질화물	알루미나	지르코니아
파괴인성(MPa·m½)	7~10	3~4	8~10
열전도율(W/m·K)	20~30	30~35	2~3
밀도(g/cm3)	3.2	3.9	6.0

질화규소 소재의 미래 동향

기술이 발전함에 따라 특히 전기자동차, 항공우주, 반도체 제조 등 고성능 분야에서 질화규소 소재에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 연구자들은 다음과 같은 방법을 모색하고 있습니다.

보다 비용 효율적인 제조 기술을 개발하십시오.
재료공학을 통해 인성 및 열충격 저항성을 향상시킵니다.
특수 용도를 위해 질화규소와 금속 또는 기타 세라믹을 결합한 하이브리드 복합재를 만듭니다.

질화규소 소재와 그 기능을 이해하면 엔지니어와 제품 설계자가 정보에 입각한 결정을 내리고 신뢰성을 유지하면서 성능 한계를 뛰어 넘는 데 도움이 될 수 있습니다.

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