Silicon nitride
Azotek krzemu to związek chemiczny krzemu i azotu (Si3N4) z klasy azotków.
Dzięki wysokiej wytrzymałości i niskiemu współczynnikowi rozszerzalności cieplnej materiał idealnie nadaje się do przemiennych naprężeń termicznych.
Nawet w temperaturach około 1000 °C azotek krzemu może nadal przenosić bardzo duże siły i dlatego doskonale nadaje się do zastosowań związanych z lutowaniem i spawaniem.
Jego wysoka twardość i dobra powierzchnia sprawiają, że azotek krzemu jest również odpowiednim materiałem na narzędzia stosowane do formowania blach.
 |
Dysze gazowe
Ceramiczne dysze gazowe wykonane z azotku krzemu charakteryzują się wyjątkowo długą żywotnością. W niektórych zastosowaniach ceramika faktycznie zapobiega przyleganiu odprysków spawalniczych. A w ustawieniach, w których efekt nie występuje, odpryski spawalnicze są łatwo usuwane – w przeciwieństwie do alternatywnych dysz miedzianych. |
 |
Stemple
Stemple wykrawające muszą wielokrotnie wycinać w arkuszu kontur o określonej geometrii. Nie może występować adhezja do powierzchni, a powierzchnia musi mieć również dobre właściwości ślizgowe. Zdolność do cięcia musi być dobra i musi być zachowana. Jeszcze większe znaczenie ma siła użyta do wycofania stempla z arkusza, ponieważ siła ta wywiera siły rozciągające na ostrze. W szczególności materiał z stempla wykrawającego musi mieć oprócz dobrej wytrzymałości na ściskanie również dobrą wytrzymałość na zginanie. Poszczególne materiały ceramiczne stosowane są w tej dziedzinie od lat. |
Jednostka
|
A-132
(Aluminium oxide)
|
A-141
(Aluminium oxide)
|
Z-141
(Zirconium oxide)
|
Cerazur
|
Volcera 141
(Silicon nitride)
|
EvoCera
|
|
| Materiał | – | AI2O3 >99,7% |
AI2O3 >99,99% |
ZrO2 Y-PSZ | ZrO2 Y-PSZ | Si3N4 | – |
| Kolor | – | kość słoniowa | różowy | biały | niebieski | szary, czarny | – |
| Gęstość | (g/cm3) | 3.9 | 3.9 | >6.04 | 6 | 3.2 | 5.9 |
| Wytrzymałość na zginanie | (MPa) | 390 | 390 | 1200 | 1300 | 1000 | 400 |
| Wytrzymałość na ściskanie | (MPa) | 3900 | 3900 | 3000 | 3000 | 2500 | 3000 |
| Moduł sprężystości | (GPa) | 390 | 390 | 205 | 205 | 320 | 218 |
| Wytrzymałość na złamanie | (MPa√m) | 5.2 | 5.2 | 8 | 12 | 6.4 | – |
| Moduł Weibulla | – | 12 | 12 | 12 | 25 | 14 | 50 |
| Twardość Vickersa | (HV 0.5) | 2000 | 2000 | 1300 | 1150 | 1650 | 1047 |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej | (10 -6K-1) | 5.5-8.4 | 5.5-8.4 | 10 | 10 | 3.4 | 11.1 |
| Przewodność cieplna | (W/mK) | 28 | 28 | <2 | <2 | 22 | 3.55 |
| Odporność na szok termiczny | (ΔT°C) | 120 | 180 | 290 | 280 | 830 | – |
| Maksymalna temperatura pracy | (°C) | 1700 | 1700 | 1000 | 1000 | 1200 | – |
| Rezystywność objętościowa w 20°C | (Ω cm) | > 1017 | > 1015 | > 1010 | > 1010 | > 1011 | – |
| Wytrzymałość dielektryczna | (kV/mm) | 22 | 30 | – | – | 20 | – |