Nitrur tas-Silikon Si3n4

Prodotti tan-nitrur tas-silikon jistgħu jinqasmu fi prodotti ta 'sinterizzazzjoni ta' reazzjoni, prodotti ta 'pressar bis-sħana, prodotti ta' sinterizzazzjoni ta 'pressjoni atmosferika, prodotti ta' sinterizzazzjoni ta 'pressar iżostatiku u prodotti ta' sinterizzazzjoni tqal ta 'reazzjoni skond il-proċess. Fost dawn, is-sinterizzazzjoni tar-reazzjoni hija metodu użat komunement għall-produzzjoni ta 'prodotti refrattorji tan-nitrur tas-silikon.

Il-produzzjoni ta 'prodotti tan-nitrur tas-silikon permezz ta' metodu ta 'sinterizzazzjoni ta' reazzjoni hija li tipproduċi trab tas-silikon mitħun fin (id-daqs tal-partiċelli huwa ġeneralment inqas minn 80μm), iffurmar permezz ta 'pressar mekkaniku jew iżostatiku, wara li l-korp aħdar jitnixxef, imsaħħan għal 1350 ~ 1400 grad fin-nitroġenu, u nitrured fl-istess ħin matul il-proċess ta 'l-isparar. B'dan il-metodu ta 'produzzjoni, il-kundizzjonijiet tal-materja prima, il-proċess tal-isparar u l-kundizzjonijiet tal-atmosfera għandhom impatt kbir fuq il-prestazzjoni tal-prodott.

Trab tas-silika fih ħafna impuritajiet, bħal Fe, Ca, Aì, Ti, eċċ Fe huwa meqjus bħala katalizzatur fil-proċess ta 'reazzjoni. Jista 'jippromwovi t-tixrid tas-silikon, iżda fl-istess ħin, se jikkawża wkoll difetti bħall-porożità. Ir-rwol ewlieni ta 'Fe bħala addittiv: jista' jintuża bħala katalizzatur fil-proċess ta 'reazzjoni biex jippromwovi l-formazzjoni ta' film ta 'ossidu SiO2 fuq il-wiċċ tal-prodott; Tiġi ffurmata sistema ta 'tidwib tal-ħadid-silikon, u n-nitroġenu jinħall f'FeSi2 likwidu, li jippromwovi l-formazzjoni ta' -Si3N4. Madankollu, jekk il-partiċelli tal-ħadid huma kbar wisq jew il-kontenut huwa għoli wisq, difetti bħall-porożità se jidhru wkoll fil-prodott, li se jnaqqas il-prestazzjoni. Ġeneralment, l-ammont ta 'ħadid miżjud huwa 0~5%. Impuritajiet bħal Al, Ca, Ti u impuritajiet oħra huma faċli biex jiffurmaw ewtektiku bis-silikon. L-ammont xieraq ta 'żieda jista' jippromwovi s-sinterizzazzjoni u jtejjeb il-prestazzjoni tal-prodott.

L-ifjen id-daqs tal-partiċelli u l-akbar l-erja tal-wiċċ speċifika, l-inqas it-temperatura tal-isparar. Meta mqabbel mad-daqs tal-partiċelli oħxon, l-ammont ta '-Si3N4 fil-prodott jiżdied. It-tnaqqis tad-daqs tal-partiċelli tad-dħaħen tas-silika jista 'jnaqqas id-daqs tal-pori mikroskopiku tal-prodott. Proporzjon xieraq tad-daqs tal-partiċelli jista 'jtejjeb id-densità tal-prodotti.

It-temperatura għandha influwenza qawwija fuq ir-rata ta 'nitriding. Ir-reazzjoni tan-nitriding tibda f'970 ~ 1000 grad, u r-rata ta 'reazzjoni taċċellera f'madwar 1250 grad. Fl-istadju ta 'temperatura għolja, minħabba r-reazzjoni eżotermika, jekk it-temperatura taqbeż malajr il-punt tat-tidwib tas-silikon (1420 grad), huwa faċli li tgħaddi s-silikon, li jikkawża li l-korp tat-trab tas-silikon jiddewweb u kollass.

F'April 2023, id-direttur tal-Istitut għall-Fotonika fl-Università ta 'Leibniz, Michael M.B'għajnuna ta' "teknoloġija ibrida", it-tim Kus għaqqad laser magħmul minn fosfid tal-indju, filtru, u kavità magħmula minn nitrur tas-silikon u integrat minnhom fuq ċippa waħda. 

Fl-2023, Tim ta' riċerka mil-Laboratorju taċ-Ċeramika tal-Inġinerija tal-Istitut tar-Riċerka tal-Materjali tal-Korea ffabbrika blalen tal-ġarr tan-nitrur tas-silikon għal moduli tas-sewqan tal-vetturi elettriċi. triljun rebaħ sal-2026.