Siliziumnitrid-Befestigungselemente
Siliziumnitrid-Befestigungselemente
Reinheit: ≥99%
Siliziumnitrid-Befestigungselemente sind keramische Hochleistungsbolzen, -muttern und -schrauben aus Si₃N₄, die für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt wurden, bei denen herkömmliche Metallbefestigungen versagen. Diese Komponenten bieten eine hervorragende thermische Beständigkeit, elektrische Isolierung und mechanische Festigkeit, wodurch sie sich für Halbleitergeräte, Luft- und Raumfahrtsysteme und hochwertige Automobilanwendungen eignen. Ihre Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und Temperaturschocks gewährleistet eine stabile Leistung in extremen Umgebungen. Wir können hochwertige Siliziumnitrid-Verbindungselemente mit verschiedenen Spezifikationen und zu wettbewerbsfähigen Preisen liefern und bieten maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anforderungen.
Oder senden Sie uns eine E-Mail an sales@heegermaterials.com.Datenblatt für Siliziumnitrid-Befestigungselemente
Referenz-Code: | HM2568 |
Reinheit: | ≥99% |
Farbe: | Schwarz |
Chemische Formel: | Si3N4 |
Werkstoffklassen: | HMSN1000, HMSN2000, HMSN3000, HMSN4000 |
Die Dichte: | 3,20 g/cm3 |
Dimension: | angepasst |
Die Form: | Sechskantkopf, Flachkopf, Sondergewinde, usw. |
Art: | Bolzen, Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben, Stehbolzen, usw. |
Siliziumnitrid-Befestigungselemente Beschreibung
Verbindungselemente aus Siliziumnitrid bieten eine einzigartige Kombination aus leichter Struktur, hoher Härte und außergewöhnlicher Dimensionsstabilität bei extremen Temperaturen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Metallbefestigungselementen bleiben sie auch in korrosiven, hochhitzigen und Hochvakuum-Umgebungen zuverlässig. Diese keramischen Verbindungselemente eignen sich ideal für Anwendungen, bei denen thermische Isolierung und mechanische Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung sind, z. B. bei der elektronischen Montage, bei Plasmasystemen und bei speziellen Fertigungsanlagen.
Siliziumnitrid-Befestigungselemente Merkmale
- Hohe mechanische Festigkeit und Verschleißbeständigkeit: Verbindungselemente aus Siliziumnitrid weisen eine außergewöhnliche Härte und Haltbarkeit auf, so dass sie schweren mechanischen Belastungen und abrasiven Bedingungen standhalten können.
- Hervorragende Leistung bei hohen Temperaturen: Befestigungselemente aus Siliziumnitrid bleiben bei Temperaturen von bis zu 1200 °C stabil und zuverlässig und eignen sich daher für extreme thermische Umgebungen.
- Hervorragende chemische Beständigkeit: Befestigungselemente aus Siliziumnitrid sind korrosionsbeständig gegenüber Säuren, Laugen und anderen aggressiven Chemikalien und gewährleisten eine langfristige Integrität in aggressiven Umgebungen.
- Präzision und Maßhaltigkeit: Befestigungselemente aus Siliziumnitrid werden mit engen Toleranzen hergestellt und bieten eine gleichbleibende Passform und Leistung in hochpräzisen Baugruppen.
- Elektrische Isolierung und Wärmeleitfähigkeit: Befestigungselemente aus Siliziumnitrid kombinieren elektrische Isolierung mit gutem Wärmemanagement, was sie für den Einsatz in Elektronik- und Hochspannungsanlagen geeignet macht.
Siliziumnitrid-Befestigungselemente Anwendungen
- Halbleiterausrüstung: Sie werden als haltbare, hitzebeständige Befestigungselemente in Werkzeugen für die Halbleiterherstellung verwendet, wo die Stabilität bei hohen Temperaturen entscheidend ist.
- Komponenten für die Luft- und Raumfahrt: Anwendung in Raumfahrt- und Flugzeugbaugruppen, die leichte, thermisch stabile und korrosionsbeständige Befestigungslösungen erfordern.
- Leistungsstarke Automobilsysteme: Wird in Motoren und Auspuffanlagen eingesetzt, um extremer Hitze und chemischer Belastung standzuhalten.
- Elektrische und thermische Managementgeräte: Dienen als isolierende und strukturell zuverlässige Verbindungselemente in Hochspannungs- oder thermisch empfindlichen Systemen.
- Ausrüstung für die chemische Verarbeitung: Wird in korrosiven Umgebungen eingesetzt, in denen herkömmliche Metallbefestigungen versagen können, und gewährleistet langfristige Zuverlässigkeit.
Materialeigenschaften von Siliziumnitrid
Siliziumnitrid-Sorten
HMSN1000 wird durch ein Gasüberdrucksinterverfahren hergestellt, das weithin für die Herstellung von hochfesten Siliziumnitridteilen mit komplizierten Formen anerkannt ist. Das Verfahren beginnt mit einer Siliziumnitrid-Pulvermischung, die Sinteradditive - wie Yttriumoxid, Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid - enthält, um während des Sinterns eine flüssige Phase zu erzeugen, sowie Bindemittel zur Verbesserung der strukturellen Integrität der vorgesinterten Form. Nach der Formgebung des Pulvers in die gewünschte Geometrie und der erforderlichen Grünbearbeitung werden die Bauteile in einem Stickstoffofen verdichtet. Diese Umgebung gewährleistet eine ordnungsgemäße Verfestigung und minimiert gleichzeitig den Materialverlust aufgrund von Verdampfung oder Zersetzung von Silizium, Stickstoff und den Zusatzstoffen.
Häufige Verwendungszwecke
- Komponenten für Luft- und Raumfahrtsysteme
- Wälz- und Gleitelemente in Lagereinheiten
- Hochbelastbare Teile für Verbrennungsmotoren
- Werkzeuge und Zubehör für Guss und Metallverarbeitung
- Strukturelle Teile in mechanischen Baugruppen
- Biokompatible Elemente für medizinische Geräte
HMSN2000 wird durch ein Heißpressverfahren hergestellt, bei dem Siliciumnitridpulver unter hohem Druck und erhöhter Temperatur gleichzeitig verdichtet wird. Für dieses Verfahren sind spezielle Geräte erforderlich, darunter Präzisionswerkzeuge und einachsige Pressen. Das Ergebnis ist eine dichte Keramik mit hervorragender Festigkeit und Haltbarkeit. Das Verfahren eignet sich jedoch aufgrund der begrenzten Möglichkeiten der Anlagen am besten für die Herstellung von Grundgeometrien. Da die Bauteile nicht im vorgesinterten (grünen) Zustand bearbeitet werden können, muss die gesamte Nachbearbeitung durch Diamantschleifen erfolgen, was sowohl zeitaufwändig als auch kostspielig ist. Daher ist dieses Verfahren in der Regel der Kleinserienfertigung einfacher Teile vorbehalten, bei denen eine hohe Materialgüte erforderlich ist.
Häufige Verwendungszwecke
- Strukturelle Teile in Luft- und Raumfahrzeugsystemen
- Ausrüstungs- und Rohrleitungskomponenten in der chemischen Verarbeitungsindustrie
- Reibungsarme Elemente für Motoren
- Werkzeuge und Verschleißteile für den Metallguss
- Tragende Teile und Präzisionsteile in Industriemaschinen
- Spezialisierte Stücke für medizinische und zahnmedizinische Instrumente
HMSN3000 nutzt das Verfahren des Heiß-Isostatischen-Pressens (HIP), bei dem Siliziumnitridpulver unter hohem Druck und hoher Temperatur verdichtet wird. Das Material wird in eine Kammer gelegt, die mit Inertgas unter Druck gesetzt wird, wodurch das Bauteil von allen Seiten einem gleichmäßigen Druck von bis zu 2000 bar ausgesetzt wird, während es gleichzeitig erhitzt wird. Dieses Verfahren trägt dazu bei, während des Sintervorgangs verbleibende Porosität oder Defekte zu beseitigen, was zu einem Material mit einer Dichte nahe dem theoretischen Maximum führt. Obwohl das HIP-Verfahren die mechanischen Eigenschaften, die Haltbarkeit und die allgemeine Zuverlässigkeit des Materials erheblich verbessert, beschränken die hohen Kosten und die Komplexität des Verfahrens seinen Einsatz auf hochspezialisierte Anwendungen.
Häufige Verwendungszwecke
- Komponenten für die Luft- und Raumfahrt und die Verteidigungsindustrie
- Präzisionslageranwendungen, insbesondere in Hochleistungsumgebungen
- Ausrüstungen und Komponenten in chemischen Verarbeitungsbetrieben und Industrieanlagen
- Motorenteile, die extremer Abnutzung und thermischer Belastung ausgesetzt sind
- Gießereiwerkzeuge und verschleißfeste Komponenten
- Hochleistungsteile für den Maschinen- und Anlagenbau
- Medizinische Komponenten, die eine hohe Festigkeit und Biokompatibilität erfordern
HMSN4000 wird in einem extrudierten Gasüberdrucksinterverfahren hergestellt, bei dem Siliziumnitridpulver mit Sinteradditiven wie Yttriumoxid, Magnesiumoxid und/oder Aluminiumoxid vermischt wird, um das Sintern in der Flüssigphase zu erleichtern. Zusätzlich werden Bindemittel beigefügt, um die mechanischen Eigenschaften der grünen Keramikstruktur zu verbessern. Der Extrusionsprozess hilft, das Material in die gewünschte Form zu bringen, und die Teile werden dann in einer kontrollierten Umgebung unter Gasüberdruck gesintert. Dieses Verfahren gewährleistet eine gleichmäßige Dichte und eine hervorragende mechanische Leistung und ist daher ideal für Hochleistungsanwendungen.
Häufige Verwendungszwecke
- Komponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie
- Lager, die in Hochleistungsmaschinen verwendet werden
- Ausrüstung für Chemieanlagen und industrielle Verarbeitung
- Verschleissfeste Teile für Motoren
- In Gießereien verwendete Komponenten
- Teile für Maschinenbausysteme
- Medizinische Komponenten für hochpräzise Instrumente
Siliziumnitrid-Keramik-Bearbeitung
Siliciumnitrid kann in grüner, biskuitierter oder vollständig gesinterter Form bearbeitet werden, wobei jede Form unterschiedliche Bearbeitungseigenschaften aufweist. Im Grün- oder Biskuitzustand lässt es sich leichter in komplexe Formen bringen, aber das Material schrumpft während des Sinterns um 20%, was die Maßgenauigkeit beeinträchtigt. Für enge Toleranzen muss vollgesintertes Siliciumnitrid mit Diamantwerkzeugen bearbeitet werden, ein präzises, aber aufgrund der Härte und Zähigkeit des Materials kostspieliges Verfahren.
Bearbeitungsmethoden und Überlegungen:
- Grün- oder Biscuit-Bearbeitung: Lässt sich leichter zu komplexen Formen verarbeiten, weist aber keine endgültige Maßgenauigkeit auf.
- Sinter-Schrumpfung: Das Material schrumpft während des Sinterprozesses um 20%, was sich auf die Abmessungen nach dem Sintern auswirkt.
- Enge Toleranzen: Für genaue Abmessungen muss nachgesintertes Material mit Diamantwerkzeugen bearbeitet werden.
- Diamant-Schleifen: Bei dieser Technik werden diamantbeschichtete Werkzeuge oder Räder verwendet, um das Material abzuschleifen und die gewünschte Form zu erhalten.
- Kosten und Zeit: Die Bearbeitung von völlig dichtem Siliciumnitrid ist aufgrund der Härte und Zähigkeit des Materials ein langsamer und teurer Prozess.
Siliziumnitrid-Keramik-Verpackungen
Siliziumnitrid-Keramikprodukte werden in der Regel in vakuumversiegelten Beuteln verpackt, um Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zu vermeiden, und mit Schaumstoff umwickelt, um Erschütterungen und Stöße während des Transports zu dämpfen und die Qualität der Produkte in ihrem ursprünglichen Zustand zu gewährleisten.
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