Nítríde Ferrosilicon (FeSi₃N₄)
Comhdhéanamh Ceimiceach: Arna tháirgeadh ag nítrídiú ardteochta decóimhiotal sileacain fearó(go hiondúil ina bhfuil65%-75%Si) in atmaisféar nítrigine. Is í an phríomhchéim ná Si₃N₄ (arb ionann é agus 70% -85%), le méideanna beaga Fe saor in aisce (10% -15%) agus sileacain neamh-imoibrithe.
Foirm Fhisiciúil: púdar nó gráinníní liath-ghlas-bán go dorcha liath, le dlús de thart ar 3.2-3.4g/cm³ agus cruas HV 1400-1800.
Struchtúr Criostail: -Si₃N₄ is mó atá i gceist le méid beag céime. Tá eilimintí iarainn scaipthe sa mhaitrís i bhfoirm cáithníní fíneáil.
Nítríde Sileacain (Si₃N₄)
Comhdhéanamh Ceimiceach: Ábhar ceirmeach íon-páis a bhfuil cóimheas adamhach de Si:N aige mar 3:4 agus dlús teoiriciúil 3.18g/cm³.
Foirm Fhisiciúil: Púdar liath bán nó éadrom, a fhoirmíonn comhlacht ceirmeach an-dlúth tar éis shintéiriú, le cruas HV 1800-2200 (do chomhlachtaí sintéaraithe).
Struchtúr Criostail: Tá dhá fhoirm ann go príomha: céim (cineál cobhsaí teocht íseal) agus céim (cineál cobhsaí teocht ard). Coigeartóidh táirgí tionsclaíocha an cion den dá chéim tríd an bpróiseas shintéirithe a rialú.
Comparáid idir Príomh-Airíonna
| Toise Comparáide | Nítríde Ferrosilicon, FeSi₃N₄ | Nítríde Sileacain, Si₃N₄ | Tionchar Croí |
|---|---|---|---|
| Comhpháirteanna Croí agus Íonachta | Si 65% -75%, N 18% -22%, Fe 10% -15%, struchtúr céime ilchodach | íonacht Si₃N₄ Níos mó ná nó cothrom le 99% (grád tionsclaíoch), Níos mó ná nó cothrom le 99.9% (ard-grád deiridh), criadóireacht íonchéime | Cinneann íonacht an teorainn uachtarach feidhmíochta; Déanann iarann nítríde sileacain feidhmiúlacht agus costas a chothromú, agus díríonn nítríde sileacain ar fheidhmíocht deiridh. |
| Príomh-Airíonna Fisiceacha | Seoltacht theirmeach 15-30 W / (m・K), neart flexural 300-600 MPa, cruas HV 1400-1800 | Seoltacht theirmeach 40-170 W / (m・K) (céim suas go 200), neart flexural 700-1500 MPa, cruas HV 1800-2200 | Is fearr le nítríde sileacain iarann nítríde sileacain i ngach gné, go háirithe i dteocht ard agus neart meicniúil. |
| Cobhsaíocht Cheimiceach | Déanann ocsaídiú ag 1300-1400 céim scannán cosanta SiO₂, resistant d'aigéad agus creimeadh alcaile (ach amháin ocsaídeoirí láidir) | Cobhsaí ag 1600-1700 céim, resistant a chreimeadh ag an chuid is mó de na meáin cheimiceacha, struchtúr céim íon gan aon deascadh eisíontais | Tá nítríde sileacain oiriúnach do thimpeallachtaí níos airde teochta agus creimeadh níos déine. |
| Deacracht Próiseas Déantúsaíochta | nítrídiú ardteochta d'fherosilicon (1350-1450 céim , 8-12 uair), próiseas aibí. | Sintéiriú imoibriúcháin / shintéiriú tebhrúite (1700-1850 céim , tá gá le háiseanna shintéirithe), próiseas casta | Tá cumas táirgthe mór ag iarann nítríde sileacain (1.5 milliún tonna / bliain ar fud an domhain, agus is ionann an tSín agus 65%), rud a chinntíonn cobhsaíocht ard soláthair. |
Difríochtaí i bPróisis Ullmhúcháin
UllmhúNítríde Ferrosilicon
Cumas táirgthe domhanda: thart ar 1.5 milliún tonna in aghaidh na bliana, le65% sa tSín.
Ullmhú Ábhar Amh:
Roghnaigh cóimhiotal ferrosilicon (65% -75% Si) agus brúite go dtí méid níos lú ná 1mm.
Imoibriú Nítridiúcháin:
Introduce high-purity nitrogen (>99.99%) isteach i bhfoirnéis friotaíochta ingearach, teas go 1350-1450 céim, agus imoibríonn sé ar feadh 8-12 uair an chloig chun céim ilchodach a dhéanamh ina bhfuil cáithníní iarainn fillte i Si₃N₄.
Cóireáil-phostáil:
Tar éis an táirge a fhuarú, a bhrú agus a scagadh, agus bain an t-iarann saor tríd an scaradh maighnéadach chun an t-ábhar Fe a rialú laistigh de 10% -15%.
UllmhúNítríde sileacain
Modh Sintéirithe Imoibrithe:
Brúigh púdar sileacain isteach i ndlúth, a imoibríonn ansin i nítrigin ag 1350-1450 céim chun -Si₃N₄ a shintéisiú. Tá gá le shintéiriú tánaisteach le haghaidh dlúthúcháin.
Modh Sintering Hot Pressing:
Cuir áiseanna shintéirithe ar nós MgO agus Y₂O₃ leis, agus sintéir ag 1700-1850 céim faoi bhrú 20-30MPa chun ard-dlúis -Si₃N₄ a fháil.
Modh Sintéirithe Brú Gáis:
Sinter in high-pressure nitrogen (>1MPa) chun dianscaoileadh Si₃N₄ a chosc agus comhpháirteanna ceirmeacha ardíonachta a tháirgeadh.
Comparáid idir na Croí-Réimsí Feidhmchláir
Iarratais Ferrosilicon Nitride
Teasfhulangacha:
Úsáidtear é i gcré taphole foirnéisí soinneáin móra (m.sh., foirnéis soinneáin 4966m³ Baosteel) chun friotaíocht creimeadh agus cobhsaíocht turraing teirmeach a fheabhsú, ag laghdú luaineacht doimhneacht taphole faoi 30%.
Miotalóireacht Iarainn agus Cruach:
Feidhmíonn sé mar ionadach ar chuid de FeSi agus FeN mar dhíocsaídeoir, ag laghdú costais chóimhiotail 15% -20% i dtáirgeadh rebars HRB400.
Caith{0}}Catuithe Frithsheasmhacha:
Cuirtear bratuithe FeSi₃N₄ le spraeáil teirmeach i bhfeidhm ar innealra mianadóireachta, le ráta caitheamh 50% níos ísle ná an ráta caitheamh ar chruach carbóin traidisiúnta.
Feidhmchláir Silicon Nitride
-Páirteanna Struchtúrtha Teochta Ard:
Úsáidtear é i lanna tuirbíní aera-(glacann inneall GE9X imthacaí ceirmeacha Si₃N₄), ar féidir leo teocht ard 1300 céim a sheasamh agus meáchan a laghdú 30%.
Réimse Leictreonach:
Tá seoltacht theirmeach 170W/(m·K) ag foshraitheanna nítríde sileacain do bhunstáisiúin 5G, agus tá éifeachtúlacht diomailt teasa dhá uair níos airde ná Al₂O₃.
Uirlisí Gearradh:
Is féidir le huirlisí criadóireachta atá bunaithe ar Si₃N₄-chun cóimhiotail nicil-bhunaithe a phróiseáil-luas gearrtha 300m/nóiméad a bhaint amach, le saol seirbhíse 5 huaire níos mó ná cairbíd stroighne.
Treoir Roghnúcháin agus Moltaí Tionscail
Critéir Roghnú Ábhar
Maidir le-díocsaídiú nó ábhair teasfhulangacha ar chostas íseal, is fearr nítríde ferrosilicon (níl a chostas ach 1/5-1/10 de nítríde sileacain).
Maidir le feidhmchláir a éilíonn neart teocht ard nó feidhmíocht inslithe, ní mór nítríde sileacain a úsáid (amhail i bpacáistiú leathsheoltóra agus imthacaí ardteochta).
Treochtaí Tionscail
Nítríde Ferrosilicon:
Ag forbairt i dtreo sileacain íseal (60% Si) agus ard-nítrigin (N 20%+) chun freastal ar riachtanais bruithnithe cruach ultra-charbóin.
Nítríde sileacain:
Tá an seoltacht theirmeach á fheabhsú go dtí os cionn 200W/(m·K) trí theicneolaíocht nanocrystalline (m.sh., nana -Si₃N₄ arna fhorbairt ag Institiúid Ceirmeachta Shanghai, Acadamh Eolaíochtaí na Síne).
