अल्फा Si3N4 सिलिकॉन नाइट्राइड

 

सिलिकॉन नाइट्राइड एक अकार्बनिक पदार्थ है जिसका रासायनिक सूत्र Si3N4 है। यह उच्च कठोरता, अंतर्निहित स्नेहन, पहनने के प्रतिरोध और परमाणु क्रिस्टल के साथ एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक सिरेमिक सामग्री है; उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी। इसके अलावा, यह ठंड और गर्मी के प्रभाव को भी झेल सकता है। अगर इसे हवा में 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक तक गर्म किया जाए, जल्दी ठंडा किया जाए और फिर जल्दी गर्म किया जाए तो यह टूटेगा नहीं।

 

 

 

	-Si3N4
क्रिस्टल की संरचना	हेक्सागोनल Si3N4 चरण;
घनत्व	-Si3N4 की तुलना में कम घनत्व;
तापमान स्थिरता	कम तापमान पर स्थिर, आमतौर पर लगभग 1300 डिग्री तक;
गुण	मध्यम तापमान पर अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध, और उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां उच्च तापमान स्थिरता की आवश्यकता नहीं है;

 

सिलिकॉन नाइट्राइड उत्पादन प्रक्रिया

विनिर्माण प्रक्रिया के अनुसार, सिलिकॉन नाइट्राइड उत्पादों को प्रतिक्रिया सिंटरिंग उत्पादों, गर्म दबाने वाले उत्पादों, वायुमंडलीय सिंटरिंग उत्पादों, आइसोस्टैटिक दबाव उत्पादों और प्रतिक्रियाशील रीमेल्टिंग उत्पादों में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से, सिलिकॉन नाइट्राइड दुर्दम्य उत्पादों के उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया सिंटरिंग एक सामान्य विधि है।

 

सिलिकॉन नाइट्राइड उत्पादों के उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया सिंटरिंग विधि यह है कि बारीक पिसा हुआ सिलिकॉन पाउडर (आमतौर पर 80 माइक्रोन से कम कण आकार के साथ) मशीन या आइसोस्टैटिक दबाव द्वारा बनाया जाता है। हरे शरीर के सूखने के बाद, इसे नाइट्रोजन में 1350 - 1400 डिग्री तक गर्म किया जाता है। सिंटरिंग के दौरान, नाइट्राइडिंग एक साथ होती है। इस उत्पादन विधि के साथ, कच्चे माल की स्थिति, फायरिंग प्रक्रिया और वायुमंडलीय स्थितियां उत्पाद के प्रदर्शन को बहुत प्रभावित करती हैं।

 

सिलिकॉन पाउडर में कई अशुद्धियाँ होती हैं जैसे Fe, Ca, Al, Ti, आदि। Fe को प्रतिक्रिया प्रक्रिया में उत्प्रेरक माना जाता है। यह सिलिकॉन के प्रसार को बढ़ावा दे सकता है, लेकिन साथ ही यह छिद्र जैसे दोष भी पैदा कर सकता है। एक योज्य के रूप में Fe का मुख्य कार्य: उत्पाद की सतह पर SiO2 ऑक्साइड फिल्म के निर्माण को बढ़ावा देने के लिए प्रतिक्रिया प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में इसका उपयोग किया जा सकता है; आयरन सिलिकेट पिघला हुआ सिस्टम बनाने के लिए, नाइट्रोजन तरल FeSi2 में घुल जाता है और -Si3N4 के निर्माण को बढ़ावा देता है। हालाँकि, यदि लोहे के कण बहुत बड़े हैं या सामग्री बहुत अधिक है, तो इससे उत्पाद में छिद्र जैसे दोष भी होंगे, जिससे इसका प्रदर्शन कम हो जाएगा। आम तौर पर, 0 से 5% लोहा मिलाया जाता है। अल, सीए और टीआई जैसी अशुद्धियाँ सिलिकॉन के साथ आसानी से यूटेक्टिक बना सकती हैं। पर्याप्त जोड़ सिंटरिंग को बढ़ावा दे सकता है और उत्पादों के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

 

सिलिकॉन पाउडर के कण का आकार जितना महीन होगा और विशिष्ट सतह क्षेत्र जितना बड़ा होगा, सिंटरिंग तापमान उतना ही कम हो सकता है। बड़े कण आकार की सिलिकॉन धूल की तुलना में, महीन सिलिकॉन पाउडर के लिए उत्पाद में -Si3N4 की सामग्री अधिक होती है। सिलिकॉन पाउडर के कण आकार को कम करने से उत्पाद के सूक्ष्म छिद्र का आकार कम हो सकता है। सही कण आकार अनुपात उत्पाद के घनत्व को बढ़ा सकता है।

तापमान का नाइट्राइडिंग गति पर बहुत प्रभाव पड़ता है। नाइट्राइडिंग प्रतिक्रिया 970-1000 डिग्री पर शुरू होती है, और प्रतिक्रिया की गति लगभग 1250 डिग्री तक बढ़ जाती है। उच्च तापमान चरण में, यदि तापमान तेजी से सिलिकॉन के पिघलने बिंदु (1420 डिग्री) से अधिक हो जाता है, तो एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया के कारण सिलिकॉन प्रवाह आसानी से हो जाएगा, जिससे सिलिकॉन पाउडर पिघल जाएगा और ढह जाएगा।

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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