L'application de la céramique au nitrure de silicium dans le domaine des machines

L'application de la céramique au nitrure de silicium dans le domaine des machines

1. Utilisé pour économiser l'énergie et réduire les émissions des moteurs automobiles

Les matériaux céramiques pour automobiles sont des matériaux inorganiques non métalliques à structure fine obtenus par des procédés spéciaux tels que le prétraitement, le concassage, le broyage, le mélange, le formage, le séchage, le frittage, etc., en utilisant des oxydes, nitrures, borures et autres matières premières de haute pureté et ultra-fines. Ils présentent une série d'avantages tels qu'une résistance élevée, une résistance élevée à la chaleur, une résistance à la corrosion, une dureté élevée, une résistance élevée à l'usure, une faible densité, une faible déformation et une résistance aux chocs thermiques, en particulier leur résistance à la traction et à la flexion peuvent être comparées à celles des métaux. En utilisant des matériaux céramiques à base de nitrure de silicium pour fabriquer des moteurs, en raison de l'augmentation de la température, le carburant peut être entièrement brûlé et les composants polluants des gaz d'échappement peuvent être considérablement réduits. Cela permet non seulement de réduire la consommation d'énergie, mais également de réduire la pollution de l'environnement.

4, Application dans le domaine de l'aérospatiale

Les experts soulignent qu'après une durée d'utilisation moyenne de plusieurs milliers d'heures, le moteur d'avion rencontre un problème de résistance à haute température, qui doit être résolu par des céramiques d'isolation thermique. Dans le même temps, pour réduire la consommation de carburant, il est nécessaire de réduire le poids de l'avion, et les moteurs en céramique peuvent aider à atteindre cet objectif.

5. Application dans le domaine de la médecine

Des articulations artificielles peuvent être fabriquées grâce à l'ingénierie médicale.

1. Industrie mécanique

Dans l'industrie mécanique, les céramiques au nitrure de silicium peuvent être utilisées comme aubes de turbine, bagues d'étanchéité mécaniques, roulements haute température, outils de coupe à grande vitesse, moules permanents, etc. La fiabilité et la durée de vie de ces dispositifs seront grandement affectées par la corrosion des métaux. Cependant, les matériaux céramiques au nitrure de silicium ont une excellente résistance à l'usure, à la corrosion et aux chocs thermiques à haute température, ce qui peut remplacer les matériaux métalliques dans le domaine de l'industrie mécanique.

2. Domaine métallurgique

Les matériaux céramiques au nitrure de silicium ont une excellente stabilité chimique et des propriétés mécaniques et peuvent être utilisés comme creusets, tables de combustion, revêtement de batteries en aluminium thermoplastique et autres composants d'équipements thermiques dans l'industrie métallurgique ; Les céramiques au nitrure de silicium ont une bonne résistance à l'oxydation et la température d'oxydation des matériaux au nitrure de silicium peut être utilisée dans des environnements avec refroidissement et chauffage rapides, elles sont donc également largement utilisées dans l'industrie métallurgique.

3. Broyage ultra fin

La céramique au nitrure de silicium est un composé covalent dont la liaison dépend principalement des liaisons covalentes entre les atomes. Le matériau préparé lui-même présente une dureté et une résistance à l'usure élevées. La dureté du nitrure de silicium est très élevée, juste derrière le diamant, le nitrure de bore cubique et certains matériaux ultra-durs. Dans l'industrie des poudres ultrafines et de la transformation des aliments, les performances des billes de broyage en céramique au nitrure de silicium sont supérieures à celles des billes de broyage traditionnelles, et leur dureté et leur résistance à l'usure sont supérieures.

4. Substrat en céramique

Avec le développement rapide des technologies de l'information, le degré d'intégration des circuits intégrés augmente et la densité des circuits augmente également. Si le substrat de conditionnement électronique ne peut pas être refroidi à temps, une grande quantité de chaleur s'accumulera. La conductivité thermique théorique du nitrure de silicium monocristallin peut atteindre un niveau plus élevé. Les céramiques au nitrure de silicium sont les meilleurs matériaux céramiques structurels avec des performances complètes, ce qui conduit finalement à leur défaillance et à leur endommagement dans les circuits intégrés. Par conséquent, la conductivité thermique du substrat est très importante. Une puissance supérieure à 400 W · m-1 peut en faire un substrat à haute conductivité thermique. De plus, ses excellentes propriétés mécaniques et sa bonne conductivité thermique font de la céramique au nitrure de silicium une promesse de compenser les défauts des matériaux de substrat existants

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