কেন সিলিকন নাইট্রাইড উচ্চ-পারফরম্যান্স ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ইস্পাত প্রতিস্থাপন করছে- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

সিলিকন নাইট্রাইডের মূল বৈশিষ্ট্য (Si3N4)

সিলিকন নাইট্রাইড তাপীয়, যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের অনন্য সমন্বয় দ্বারা চিহ্নিত একটি উচ্চ-কার্যকারিতা প্রযুক্তিগত সিরামিক। তাপীয় চাপের অধীনে ভঙ্গুর অন্যান্য সিরামিকের বিপরীতে, সিলিকন নাইট্রাইড তাপীয় প্রসারণ এবং উচ্চ ফ্র্যাকচার শক্ততার একটি খুব কম সহগ নিয়ে গর্ব করে। এটি তাপীয় শককে ব্যতিক্রমীভাবে প্রতিরোধী করে তোলে, এটি ক্র্যাকিং ছাড়াই দ্রুত তাপমাত্রার ওঠানামা সহ্য করতে দেয়। রাসায়নিকভাবে, এটি একটি সমযোজী বন্ধন কাঠামোতে সাজানো সিলিকন এবং নাইট্রোজেনের সমন্বয়ে গঠিত, যার ফলে একটি উপাদান যা প্রায় হীরার মতো শক্ত এবং উচ্চ-শক্তির ইস্পাত সংকর ধাতুগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে হালকা থাকে।

শারীরিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্য

সম্পত্তি	সাধারণ মান
ঘনত্ব	3.2 - 3.5 গ্রাম/সেমি³
কঠোরতা (ভিকার)	1400 - 1600 HV
তাপ পরিবাহিতা	20 - 30 W/m·K
সর্বোচ্চ অপারেটিং টেম্প	1200°C পর্যন্ত

উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং উপাদান গ্রেড

সিলিকন নাইট্রাইডের কার্যকারিতা পাউডার সংশ্লেষণ এবং ঘনত্বের জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতির উপর ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল। কারণ উপাদান গলে না, এটি sintering প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত হতে হবে। রিঅ্যাকশন বন্ডেড সিলিকন নাইট্রাইড (RBSN) একটি সিলিকন পাউডার কমপ্যাক্ট নাইট্রাইডিং করে তৈরি করা হয়, যার ফলে চমৎকার মাত্রিক স্থিতিশীলতা কিন্তু উচ্চতর পোরোসিটি হয়। বিপরীতে, গ্যাস চাপযুক্ত সিন্টারড সিলিকন নাইট্রাইড (GPSSN) এবং হট প্রেসড সিলিকন নাইট্রাইড (HPSN) কাছাকাছি-তাত্ত্বিক ঘনত্ব অর্জনের জন্য উচ্চ চাপ এবং তাপমাত্রা ব্যবহার করে, মহাকাশ এবং স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদার জন্য সর্বোচ্চ যান্ত্রিক শক্তি সরবরাহ করে।

সিন্টারড সিলিকন নাইট্রাইড (SSN): উচ্চ তাপমাত্রায় ঘনত্বের সুবিধার্থে সংযোজন ব্যবহার করে।
হট আইসোস্ট্যাটিক প্রেসড (HIP-SN): সর্বাধিক ক্লান্তি প্রতিরোধের জন্য অভ্যন্তরীণ মাইক্রো-ভয়েডগুলি দূর করে।
রিঅ্যাকশন বন্ডেড (RBSN): জটিল আকারের জন্য সর্বোত্তম যেখানে যন্ত্র ছাড়াই আঁটসাঁট সহনশীলতা প্রয়োজন।

ইন্ডাস্ট্রিয়াল অ্যাপ্লিকেশন এবং ইঞ্জিনিয়ারিং সুবিধা

স্বয়ংচালিত এবং মহাকাশ খাতে, সিলিকন নাইট্রাইড উচ্চ-গতির ভারবহন উপাদানগুলির জন্য সোনার মান। Si3N4 থেকে তৈরি সিরামিক বল বিয়ারিংগুলি ইস্পাতের চেয়ে 40% হালকা, কম ঘর্ষণ তৈরি করে এবং অল্প সময়ের জন্য তৈলাক্তকরণ ছাড়াই কাজ করতে পারে, যা জেট ইঞ্জিনের জরুরী পরিস্থিতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ। তদ্ব্যতীত, এর অ-চৌম্বকীয় এবং বৈদ্যুতিকভাবে নিরোধক বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন সরঞ্জাম এবং মেডিকেল ইমপ্লান্টে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে, যেখানে চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এমআরআই) বা বৈদ্যুতিক সার্কিটের সাথে হস্তক্ষেপ অবশ্যই এড়ানো উচিত।

চরম পরিবেশে মূল সুবিধা

জারা প্রতিরোধের: ঘরের তাপমাত্রায় বেশিরভাগ অ্যাসিড এবং ক্ষারীয় দ্রবণের জন্য অভেদ্য।
পরিধান প্রতিরোধের: টাংস্টেন কার্বাইডের তুলনায় ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পরিবেশে উচ্চতর দীর্ঘায়ু।
উচ্চ দৃঢ়তা: প্রায় 310 GPa এর একটি তরুণের মডুলাসের সাথে চমৎকার কাঠামোগত অনমনীয়তা প্রদান করে।

সিলিকন নাইট্রাইড উপাদানের জন্য নকশা বিবেচনা

সিলিকন নাইট্রাইডের সাথে ডিজাইন করার সময়, প্রকৌশলীদের অবশ্যই উপাদানটির নমনীয়তার অভাবের জন্য দায়ী করতে হবে। যদিও এটি কম্প্রেশনে অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী, এটি পয়েন্ট লোডিং এবং টেনশনের জন্য সংবেদনশীল। সিরামিক যন্ত্রাংশের আয়ুষ্কাল বাড়াতে, তীক্ষ্ণ অভ্যন্তরীণ কোণগুলি এড়ানো এবং চাপ বিতরণের জন্য উদার রেডিআই ব্যবহার করা অপরিহার্য। অতিরিক্তভাবে, যেহেতু সিলিকন নাইট্রাইড সিন্টারিং করার পরে মেশিন করা কঠিন, তাই উপাদানগুলিকে যতটা সম্ভব "নেট-আকৃতির" কাছাকাছি ডিজাইন করা উচিত, বা চূড়ান্ত সহনশীলতা অর্জনের জন্য হীরা-টিপড টুলিং ব্যবহার করে গ্রাউন্ড করা উচিত। সঠিক ইন্টিগ্রেশনে প্রায়শই সঙ্কুচিত-ফিট বা বিশেষ আঠালো ব্যবহার করে সিরামিককে ধাতব আবাসনের সাথে বন্ধন করা হয়।