Silicon nitride - bahan masa depan dengan sifat unik

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 17:49

Saat ini, bahan keramik semakin banyak digunakan dalam metalurgi besi dan non-ferro, kaca dan industri tahan api. Mereka memiliki sifat unik yang memungkinkan Anda meningkatkan berbagai bidang produksi. Bahan keramik yang paling menjanjikan adalah silikon nitrida. Ini adalah substansi masa depan, berkat berbagai produksi teknologi yang dibangun kembali. Contohnya seperti industri pertambangan emas dan semua jenis pabrik pengolahan.

Bahan apa ini?

Silicon nitride adalah bahan keramik unik yang menemukan aplikasinya di banyak industri. Ini termasuk dalam kelompok keramik non-oksida karena tidak mengandung atom oksigen.

Rumus silikon nitrida: Si₃N_4.

Struktur

Mikrostruktur Si₃N_{4 adalah batang mikro yang membentuk kristal silinder. Sifat ini ternyata sangat penting dalam pemrosesan berbagai jenis besi tuang, khususnya yang mengandung sisipan keramik. Saat menggunakan logam yang berbeda sebagai bahan pemotongan, kecepatannya tidak secepat yang dibutuhkan, sehingga perlu menggunakan berbagai cairan pemotongan. Karena struktur silikon nitrida yang menakjubkan, penggunaannya untuk memotong besi cor menghasilkan fakta bahwa kecepatan maksimum dapat dicapai tanpa memerlukan cairan pelumas. Karena komposisinya yang unik, bahan ini memiliki kekuatan benturan yang tinggi, yang berarti bahwa bahan tersebut memiliki ketahanan yang tinggi terhadap benturan.}

Terima

Ada berbagai cara untuk mendapatkan senyawa ini. Salah satunya adalah presipitasi kimia, yang dilakukan pada suhu 700 hingga 900 °C. Saat menggunakan metode ini, senyawa diperoleh dalam bentuk amorf, yang merupakan dielektrik. Dalam hal ini, kemungkinan kandungan hidrogen dalam bahan ini bisa mencapai 8%. Dalam hal ini, atom nitrogen dan silikon dapat membentuk ikatan hidrogen dengan hidrogen yang terkandung dalam endapan amorf. Ada ketergantungan kandungan atom hidrogen pada suhu di mana pengendapan dilakukan, serta pada rasio zat awal dalam campuran gas.

Kandungan tertinggi zat muncul jika silikon nitrida disimpan pada suhu rendah dan pada konsentrasi tinggi amonia dalam campuran gas. Jika proses dilakukan dalam skala kecilrasio amonia terhadap diklorosilan, bahan tersebut akan memasukkan silikon dalam jumlah yang cukup besar dalam komposisinya, yang mengarah pada pembentukan sifat dielektrik yang tidak mencukupi. Tahanan terhadap listrik Si₃N_{4 juga tergantung pada kondisi suhu di mana ia diproduksi.}

Produksi silikon nitrida adalah proses yang kompleks di mana berbagai kondisi harus dipertimbangkan agar produk memenuhi persyaratan. Mengingat area penting di mana ia menemukan penerapannya, perlu untuk secara bertanggung jawab mendekati kondisi deposisi.

Sifat silikon nitrida

Bahan ini adalah zat dengan sifat fisik dan fisika-kimia yang unik.

Salah satu fitur terpenting adalah bahwa zat ini memiliki kepadatan rendah dan kekuatan impak tertinggi, yang mengarah pada kemungkinan penggunaan bahan silikon nitrida sebagai bola untuk bantalan ringan.

Bahan ini tahan panas. Ini dapat digunakan pada 1300 ° C dalam atmosfer pengoksidasi dan pada 1600 ° C dalam atmosfer netral. Sifat-sifat ini juga penting untuk digunakan dalam berbagai aplikasi industri seperti proses pengelasan.

Aplikasi

Karena karakteristiknya yang unik, silikon nitrida banyak digunakan di berbagai bidang industri pengolahan. Bahan ini sangat penting untuk industri besi, karenacaranya, dengan menggunakannya sebagai alat potong, anda dapat meningkatkan kecepatan proses, serta menolak penggunaan cairan pendingin dan pelumas.

Selain itu, karena ketahanan panas yang tinggi di berbagai atmosfer, Si₃N_{4 digunakan dalam pengelasan berbagai bahan. Karena kombinasi unik dari sifat tribologi, silikon nitrida digunakan untuk membuat bola untuk berbagai jenis bantalan.}