Per què els productes de nitrur de silici de vegades pateixen una densificació de sinterització?

A les nostres vides modernes, molts articles essencials depenen de substàncies químiques, i els productes de nitrur de silici també es fan amb components químics. Aquests productes no només són excepcionalment resistents, sinó que també tenen una força i duresa impressionants. Tanmateix, algunes persones es pregunten per què els productes de nitrur de silici de vegades experimenten densificació durant la sinterització. Parlem d'aquest tema.

Molts productes de nitrur de silici es sintereixen mitjançant mètodes com la pressió de gas, premsat en calent i premsat isostàtic en calent. Tot i que existeixen altres mètodes, aquests tres són els més comuns i utilitzats amb freqüència per molts fabricants.

La pressió isostàtica en calent permet que els productes de nitrur de silici aconsegueixin un rendiment més elevat. Tanmateix, utilitzar-lo per al desenvolupament de productes requereix equips i maquinari avançats, la qual cosa augmenta els costos per a molts fabricants i dificulta l'adopció a gran-escala. Per tant, els fabricants més grans solen triar aquest mètode de sinterització.

Els mètodes de premsat pneumàtics comuns poden suprimir la descomposició de la pols de nitrur de silici a causa de les altes temperatures. Introduint gas nitrogen a una certa pressió durant la sinterització, es pot obtenir nitrur de silici de major densitat. Tanmateix, el seu efecte sobre la promoció de la densitat és limitat.

Si la temperatura de sinterització augmenta contínuament, es poden facilitar els processos de transferència de massa de difusió i dissolució, reduint significativament la viscositat del sistema i augmentant la fluïdesa, afavorint així la densificació. Tanmateix, les temperatures excessivament altes no només malgasten energia, sinó que també condueixen a una fase líquida excessiva i una viscositat excessivament baixa, provocant la deformació del producte, el deteriorament del rendiment i la disminució de la densitat. Això fa que el control de la temperatura de sinterització i el temps de conservació adequats siguin una consideració crucial en la majoria de les investigacions.

Actualment, el premsat en calent és un mètode àmpliament triat. Aplicant contínuament pressió de la temperatura ambient, combinada amb pressió mecànica constant i pressió externa, es pot proporcionar força motriu addicional. En comparació amb els processos de sinterització tradicionals, la temperatura dels productes de nitrur de silici es pot reduir entre 100 i 200 graus, el temps de sinterització s'escurça significativament i la densitat pot arribar al 99%.

Tanmateix, aquesta pressió externa no és una panacea; té un límit superior. A més, la força del motlle de grafit en si és limitada, cosa que dificulta aconseguir fàcilment el problema de descàrrega a alta pressió. A més, les artesanies assistides a pressió actual-es produeixen bàsicament a pressió constant, la qual cosa comporta el problema de densificació dels productes de nitrur de silici esmentats anteriorment. Resoldre aquest problema no és fàcil i requereix operació professional. Si l'operació no està estandarditzada o el personal no entén el procés, es produirà una densificació, que també provocarà certes pèrdues.