Trubka z nitridu křemíku

Semicorex Silicon Nitride Tube je precizně obrobený díl, má skvělé fyzikální vlastnosti.Keramika z nitridu křemíkumají dobře známé vynikající fyzikálně-chemické vlastnosti, vyznačující se především vysokou tvrdostí, vysokou pevností, nízkým koeficientem tepelné roztažnosti a vynikající tepelnou stabilitou. Nitrid křemíku s hustotou přibližně 3,2 g/cm³, tvrdostí podle Vickerse 1400-1600 a pevností v ohybu přesahující 600 MPa je odolný vůči deformaci při mechanickém zatížení. A trubice z nitridu křemíku má extrémně nízkou hodnotu CTE, přibližně 3,1 × 10⁻⁶ Kelvina, a tepelnou vodivost mezi 15-20 W/m·Kelvin. Tato vlastnost se projevuje hlavně v prostředí s vysokou teplotou, kolísání rozměrů bude minimální, když se teplota rychle změní, jako je náhlý nárůst z pokojové teploty na 1000 ℃ nebo rychlé ochlazení, které zabrání prasklinám nebo deformacím způsobeným tepelným namáháním. Chemicky má trubice z nitridu křemíku vynikající odolnost proti korozi a oxidaci. Při vysokých teplotách snadno nereaguje s kyselinami, alkáliemi nebo kyslíkem a může stabilně fungovat po delší dobu nad 1200 stupňů Celsia díky své stabilní kovalentní vazebné struktuře a ochranné oxidové vrstvě vytvořené na jejím povrchu. Tyto vlastnosti společně zajišťují vysokou rozměrovou stabilitu trubic z nitridu křemíku v prostředí tepelného cyklování, čímž se prodlužuje jejich životnost.

Trubka z nitridu křemíku se vyrábí ve třech základních fázích - příprava suroviny, spékání a konečné opracování. Výroba prášku nitridu křemíku buď reakčním slinováním nebo lisováním za tepla vyžaduje vysokou čistotu křemíkového prášku a plynného dusíku, aby se zajistilo zachování čistoty a rovnoměrná velikost částic. Semicorex používá skvělé kulové mletí a čistící pec, aby byla zajištěna kvalita stejnoměrnosti prášku a částic.

Existuje několik různých typů tvářecích procesů a typicky využívá vstřikování, izostatické lisování nebo vytlačování. Pro velké rozměry trubek je nutné izostatické lisování. Může zaručit trubici vysokou hustotu a strukturální stabilitu. Krok vysokoteplotního a tlakového slinování je nejdůležitější fází, obvykle se provádí mezi 1700-1800 stupni Celsia metodou tlakového slinování nebo horkého izostatického lisování. Slinování může zhutnit částice, snížit poréznost, zvýšit mechanickou pevnost a zvýšit tepelnou stabilitu. A poslední fáze kombinuje broušení, leštění a kontrolu, aby byly splněny požadované rozměrové tolerance a požadavky na povrchovou úpravu.

Trubky z nitridu křemíkujsou prominentní v průmyslových aplikacích díky své odolnosti vůči vysokým teplotám a rozměrové stabilitě v náročných prostředích. Keramické trubky z nitridu křemíku se často používají v zařízeních pro zpracování polovodičů a trubkách pro vysokoteplotní pece. V tomto případě si keramické trubice z nitridu křemíku musí zachovat rozměrovou přesnost a zároveň zabránit kontaminaci nebo nesprávné funkci v důsledku tepelného šoku a kontroly nebo nestability zařízení. V leteckém průmyslu se keramické trubice z nitridu křemíku běžně používají v součástech motorů, systémech tepelné ochrany a dalších aplikacích s extrémními teplotními výkyvy – kde je bezpečnost a spolehlivost rozhodující. Podobně v automobilovém průmyslu mohou vytvářet turbodmychadla a výfukové systémy, které zlepšují účinnost paliva a kontrolu emisí. V pecích pro tepelné zpracování a solárních fotovoltaických výrobních zařízeních slouží keramické trubky z nitridu křemíku jako vysokoteplotní prvek – prodlužují životnost zařízení odvádějícího teplo a snižují prostoje a náklady na údržbu.