Comment les produits en nitrure de silicium sont-ils frittés et formés ?
Laisser un message
De nombreux produits présents dans la société actuelle sont des produits chimiques. Beaucoup de gens savent qu’outre les objets du quotidien, de nombreux produits industriels nécessitent également des composants chimiques. Peu de gens savent que le nitrure de silicium est également utilisé dans de nombreux objets artisanaux, démontrant ainsi son large éventail d’applications. Cependant, beaucoup de gens se demandent comment se forment les produits en nitrure de silicium. Discutons-en plus en détail.
Produits en nitrure de silicium
Les produits en nitrure de silicium ont des perspectives de développement très larges. Ils résistent principalement aux-températures élevées, ce qui rend leurs applications-très étendues. Ils possèdent également une très haute résistance, présentant une résistance élevée aux chocs thermiques, une ténacité élevée à la fatigue, une résistance à la flexion à température ambiante élevée, une résistance à l'usure, une résistance à l'oxydation et une résistance à la corrosion, entre autres caractéristiques de haute performance. Ils ont été largement utilisés dans diverses industries.
Il existe trois méthodes de frittage du nitrure de silicium. Le premier est le frittage réactif, qui nécessite de presser de la poudre de silicium dans un compact vert de la forme souhaitée, puis de le pré-nitrurer dans un four de nitruration. Le compact vert pré-nitruré possède déjà une certaine résistance et peut être usiné. Ensuite, à une température supérieure au point de fusion du silicium, le compact vert est à nouveau fritté pour une nitruration complète, ce qui donne un produit présentant des changements dimensionnels minimes.
Ces produits en nitrure de silicium ne nécessitent généralement pas de traitement particulièrement complexe ; ils n'ont besoin que d'un broyage continu avant utilisation. Cette méthode convient à la fabrication de formes complexes ou à la réalisation de pièces dimensionnellement précises. Si le temps de nitruration est particulièrement long, son coût est également assez faible, c'est pourquoi de nombreuses entreprises choisissent cette méthode.
La deuxième méthode est le frittage sous pression atmosphérique. Cela nécessite de l'alumine ultrafine, à haute-alumine et de la poudre de nitrure de silicium de haute-pureté. Cependant, il est important de noter qu'une petite quantité d'aide au frittage doit être ajoutée. Après la mise en forme, le frittage et d’autres processus sont ensuite effectués pour terminer le processus.
Cependant, comme cette méthode rend très difficile la production de matières premières de nitrure de silicium pur à haute densité-, un auxiliaire de frittage est nécessaire pour réagir avec le SiO2 à la surface de la poudre de Si3N4 afin d'obtenir des matières premières à hautes-performances. Cette réaction forme une phase liquide à haute température, complétant ainsi l’ensemble du processus. Ensuite, un mécanisme de dissolution et d’exfoliation est utilisé, ce qui donne un produit de nitrure de silicium très dense.
Vient ensuite la méthode de la pression du gaz. Grâce aux progrès et aux recherches continus de ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans le domaine du frittage sous pression gazeuse. Le frittage sous pression de gaz du nitrure de silicium est effectué à une pression de 1-10 MPa et à une température d'environ 2000 degrés. La pression élevée de l'azote inhibe la décomposition à haute température du nitrure de silicium.
Il convient de noter que, du fait que des températures élevées sont utilisées dans cette recherche, la croissance des grains peut être favorisée même avec relativement peu d'auxiliaires de frittage. Ceci conclut l’explication de la façon dont les produits en nitrure de silicium sont formés.
