Pourquoi les produits en nitrure de silicium subissent-ils parfois une densification par frittage ?

Dans nos vies modernes, de nombreux articles essentiels dépendent de substances chimiques, et les produits en nitrure de silicium sont également fabriqués à partir de composants chimiques. Ces produits sont non seulement exceptionnellement résistants, mais possèdent également une résistance et une dureté impressionnantes. Cependant, certaines personnes se demandent pourquoi les produits en nitrure de silicium subissent parfois une densification lors du frittage. Discutons de cette question.

De nombreux produits en nitrure de silicium sont frittés à l'aide de méthodes telles que la pression de gaz, le pressage à chaud et le pressage isostatique à chaud. Bien que d’autres méthodes existent, ces trois méthodes sont les plus courantes et fréquemment utilisées par de nombreux fabricants.

Le pressage isostatique à chaud permet aux produits en nitrure de silicium d'atteindre des performances plus élevées. Cependant, son utilisation pour le développement de produits nécessite des équipements et du matériel avancés, ce qui augmente les coûts pour de nombreux fabricants, entravant ainsi son adoption à grande échelle. C’est pourquoi les grands fabricants choisissent souvent cette méthode de frittage.

Les méthodes courantes de pressage pneumatique peuvent supprimer la décomposition de la poudre de nitrure de silicium due aux températures élevées. En introduisant de l'azote gazeux à une certaine pression pendant le frittage, du nitrure de silicium de plus haute densité peut être obtenu. Cependant, son effet sur la promotion de la densité est limité.

Si la température de frittage est continuellement augmentée, les processus de transfert de masse par diffusion et dissolution peuvent être facilités, réduisant considérablement la viscosité du système et augmentant la fluidité, favorisant ainsi la densification. Cependant, des températures trop élevées gaspillent non seulement de l'énergie, mais conduisent également à une phase liquide excessive et à une viscosité excessivement faible, provoquant une déformation du produit, une détérioration des performances et une diminution de la densité. Cela fait du contrôle de la température de frittage et du temps de maintien appropriés une considération cruciale dans la plupart des recherches.

Actuellement, le pressage à chaud est une méthode largement choisie. En appliquant continuellement une pression à partir de la température ambiante, combinée à une pression mécanique et une pression externe constantes, une force motrice supplémentaire peut être fournie. Par rapport aux processus de frittage traditionnels, la température des produits en nitrure de silicium peut être réduite de 100 à 200 degrés, le temps de frittage est considérablement raccourci et la densité peut atteindre plus de 99 %.

Toutefois, cette pression extérieure n’est pas une panacée ; il a une limite supérieure. De plus, la résistance du moule en graphite lui-même est limitée, ce qui rend difficile la résolution facile du problème de téléchargement sous haute pression. De plus, les embarcations actuelles assistées par pression-sont essentiellement produites sous pression constante, ce qui conduit au problème de densification des produits en nitrure de silicium mentionné ci-dessus. Résoudre ce problème n’est pas facile et nécessite une intervention professionnelle. Si le fonctionnement n'est pas standardisé ou si le personnel ne comprend pas le processus, une densification se produira, ce qui entraînera également certaines pertes.