Азыркы кезде керамикалык материалдар кара жана тустуу металлургияда, айнек жана отко чыдамдуу енер жайларында барган сайын кебуреек колдонулуп жатат. Алар өндүрүштүн ар кандай багыттарын жакшыртууга мүмкүндүк берген уникалдуу касиеттерге ээ. Эң келечектүү керамикалык материал кремний нитриди болуп саналат. Бул келечектин мазмуну, анын аркасында ар кандай технологиялык өндүрүштөр кайра курулуп жатат. Мисалы, алтын казып алуу өнөр жайы жана кайра иштетүүчү ишканалардын бардык түрлөрү.
Бул эмне зат?
Кремний нитриди – көптөгөн тармактарда колдонулуучу уникалдуу керамикалык материал. Ал кычкылтек эмес керамика тобуна кирет, анткени анын курамында кычкылтек атомдору жок.
Кремний нитридинин формуласы: Si3N4.
Структура
Микроструктура Si3N4 - цилиндр формасындагы кристаллдарды түзгөн микро таякчалар. Бул касиет чоюндун ар кандай түрлөрүн, атап айтканда, керамикалык кошумчалары барларды кайра иштетүүдө принципиалдуу мааниге ээ болуп чыкты. Кесүүчү материалдар катары түрдүү металлдарды колдонууда ылдамдык талап кылынгандай тез болбойт, ошондуктан ар кандай кесүүчү суюктуктарды колдонуу зарыл. Кремний нитридинин укмуштуудай түзүлүшүнөн улам, аны чоюнду кесүү үчүн колдонуу майлоочу суюктуктарды талап кылбастан эле максималдуу ылдамдыкка жетишүү мүмкүн экендигине алып келет. Өзүнүн уникалдуу курамына байланыштуу бул материалдын соккуга туруктуулугу жогору, бул заттын таасирге туруктуулугун билдирет.
Алуу
Бул кошулманы алуунун ар кандай жолдору бар. Алардын бири 700дөн 900°Сге чейинки температурада жүргүзүлүүчү химиялык жаан-чачындар. Бул ыкманы колдонууда диэлектрик болгон аморфтук формада кошулма алынат. Бул учурда, бул материалда суутек мүмкүн болгон мазмуну 8% га чейин болушу мүмкүн. Бул учурда азот жана кремний атомдору аморфтук чөкмөнүн курамындагы суутек менен суутек байланыштарын түзө алат. Суутек атомдорунун составынын тундуруу жүргүзүлгөн температурага, ошондой эле газ аралашмасындагы баштапкы заттардын катышына көз карандылыгы бар.
Кремний нитриди төмөн температурада жана газ аралашмасында аммиактын жогорку концентрациясында топтолсо, заттын эң жогорку мазмуну пайда болот. Эгерде процесс кичинекей ишке ашырылсааммиактын дихлоросиланга болгон катышы, материал өзүнүн курамына жетишерлик көп өлчөмдөгү кремнийди камтыйт, бул жетишсиз диэлектрдик касиеттердин пайда болушуна алып келет. Электр кубатына каршылык Si3N4 ошондой эле ал өндүрүлгөн температуранын шарттарына жараша болот.
Кремний нитридин өндүрүү татаал процесс, мында продукт талаптарга жооп бериши үчүн ар кандай шарттар каралышы керек. Ал өзүнүн колдонулушун тапкан маанилүү тармактарды эске алуу менен, кенди коюунун шарттарына жоопкерчилик менен мамиле кылуу зарыл.
Кремний нитридинин касиеттери
Бул материал уникалдуу физикалык жана физикалык-химиялык касиеттерге ээ зат.
Эң маанилүү өзгөчөлүктөрдүн бири бул заттын тыгыздыгы аз жана эң жогорку соккуга туруштук бере алат, бул кремний нитридинин материалдарын жеңил подшипниктер үчүн шариктер катары колдонуу мүмкүнчүлүгүнө алып келет.
Бул материал ысыкка чыдамдуу. Аны кычкылдануучу атмосферада 1300°С, нейтралдуу атмосферада 1600°С колдонууга болот. Бул касиеттер ширетүү процесстери сыяктуу ар кандай өнөр жайлык колдонмолордо колдонуу үчүн да маанилүү.
Колдонмо
Уникалдуу өзгөчөлүктөрүнөн улам кремний нитриди кайра иштетүү өнөр жайынын түрдүү тармактарында кеңири колдонулат. Бул материал темир өнөр жайы үчүн абдан маанилүү болуп саналатаны кесүүчү шаймандар катары колдонуу менен процесстин ылдамдыгын жогорулатууга, ошондой эле муздаткычтарды жана майлоочу материалдарды колдонуудан баш тартууга болот.
Мындан тышкары, ар кандай атмосферада ысыкка туруктуулугунан улам Si3N4 ар кандай материалдарды ширетүүдө колдонулат. Трибологиялык касиеттердин уникалдуу айкалышынан улам кремний нитриди подшипниктердин ар кандай түрлөрү үчүн шариктерди жасоо үчүн колдонулат.
