فهم عملية تصنيع سيراميك نيتريد السيليكون- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

1. تحضير المواد الخام

الخطوة الأولى في عملية تصنيع سيراميك نيتريد السيليكون هي تحضير المواد الخام. المواد الخام الأولية المستخدمة في إنتاج نيتريد السيليكون هي مسحوق السيليكون (Si) والنيتروجين. يتم خلط مسحوق السيليكون مع مصدر النيتروجين، عادة في شكل غاز النيتروجين، لتشكيل مركب نيتريد السيليكون (Si₃N₄).

تعد جودة ونقاء المواد الخام أمرًا بالغ الأهمية لضمان تلبية المنتج النهائي للمواصفات المطلوبة. على سبيل المثال، يجب أن يكون مسحوق السيليكون عالي النقاء لتقليل التلوث أثناء عملية التفاعل. بالإضافة إلى ذلك، يلعب حجم الجسيمات وتوزيع المسحوق دورًا مهمًا في الخصائص النهائية لسيراميك نيتريد السيليكون.

2. تفاعل الترابط والتلبيد

بمجرد إعداد المواد الخام، فإن الخطوة التالية هي عملية التلبيد. هناك طريقتان أساسيتان تستخدمان لتلبيد سيراميك نيتريد السيليكون: التلبيد بدون ضغط والضغط الساخن.

التلبيد بدون ضغط: تتضمن هذه العملية تسخين المواد الخام في فرن عالي الحرارة بوجود غاز النيتروجين. يتفاعل السيليكون مع النيتروجين عند درجات حرارة حوالي 1600 درجة مئوية لتكوين نيتريد السيليكون (Si₃N₄). تسمح عملية التلبيد للجزيئات بالترابط وتشكيل مادة كثيفة ومتينة. تسمى العملية "عديمة الضغط" لأنه لا يتم تطبيق أي ضغط خارجي أثناء التلبيد.

الضغط الساخن: في الضغط الساخن، يتم تطبيق كل من الحرارة والضغط على المواد الخام أثناء التلبيد. تؤدي هذه الطريقة إلى الحصول على مادة أكثر كثافة وأقوى مقارنةً بالتلبيد بدون ضغط. يتم استخدامه عادةً للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية جدًا وتحملًا صارمًا.

3. الإضافات والتعديلات

لتحسين خصائص سيراميك نيتريد السيليكون يمكن دمج إضافات مختلفة في المادة أثناء عملية التلبيد. يمكن أن تشتمل هذه الإضافات على أكاسيد أرضية نادرة، والتي تساعد في التحكم في بنية الحبوب وتعزيز صلابة المادة. قد تستخدم بعض الشركات المصنعة أيضًا تقنيات ربط التفاعل، حيث يتم خلط السيليكون مع عناصر أخرى لتكوين مادة كثيفة دون الحاجة إلى ضغط أو درجات حرارة عالية.

4. علاجات ما بعد التلبد

بعد التلبد، قد يخضع سيراميك نيتريد السيليكون لعلاجات ما بعد التلبد مثل التشغيل الآلي، والطحن، والتلميع لتحقيق الشكل المطلوب والانتهاء من السطح. تعتبر هذه المعالجات ضرورية لإنتاج مكونات تلبي المواصفات الدقيقة، خاصة لصناعات مثل الطيران والإلكترونيات.

في بعض الحالات، يمكن تطبيق معالجات حرارية إضافية لتعزيز خصائص المادة، مثل زيادة صلابتها أو تحسين مقاومتها للتآكل. تعتبر معالجات ما بعد التلبد ضرورية لضمان أداء سيراميك نيتريد السيليكون على النحو الأمثل في التطبيقات المقصودة.