Mengapakah produk silikon nitrida kadangkala mengalami ketumpatan pensinteran?

Dalam kehidupan moden kita, banyak barangan penting bergantung pada bahan kimia, dan produk silikon nitrida juga dibuat menggunakan komponen kimia. Produk ini bukan sahaja sangat sukar, tetapi juga mempunyai kekuatan dan kekerasan yang mengagumkan. Walau bagaimanapun, sesetengah orang tertanya-tanya mengapa produk silikon nitrida kadangkala mengalami ketumpatan semasa pensinteran. Mari kita bincangkan isu ini.

Banyak produk silikon nitrida disinter menggunakan kaedah seperti tekanan gas, tekanan panas dan tekanan isostatik panas. Walaupun kaedah lain wujud, ketiga-tiga ini adalah yang paling biasa dan kerap digunakan oleh banyak pengeluar.

Penekanan isostatik panas membolehkan produk silikon nitrida mencapai prestasi yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, menggunakannya untuk pembangunan produk memerlukan peralatan dan perkakasan canggih, yang meningkatkan kos untuk banyak pengeluar, menghalang-penggunaan skala besar. Oleh itu, pengeluar yang lebih besar sering memilih kaedah pensinteran ini.

Kaedah menekan pneumatik biasa boleh menyekat penguraian serbuk silikon nitrida disebabkan oleh suhu tinggi. Dengan memasukkan gas nitrogen pada tekanan tertentu semasa pensinteran, ketumpatan silikon nitrida yang lebih tinggi boleh diperolehi. Walau bagaimanapun, kesannya terhadap promosi kepadatan adalah terhad.

Jika suhu pensinteran meningkat secara berterusan, proses pemindahan jisim resapan dan pembubaran boleh dipermudahkan, mengurangkan kelikatan sistem dengan ketara dan meningkatkan kecairan, sekali gus menggalakkan ketumpatan. Walau bagaimanapun, suhu yang terlalu tinggi bukan sahaja membuang tenaga tetapi juga membawa kepada fasa cecair yang berlebihan dan kelikatan yang terlalu rendah, menyebabkan ubah bentuk produk, kemerosotan prestasi dan ketumpatan yang berkurangan. Ini menjadikan kawalan suhu pensinteran yang sesuai dan masa penahanan sebagai pertimbangan penting dalam kebanyakan penyelidikan.

Pada masa ini, menekan panas adalah kaedah yang dipilih secara meluas. Dengan terus menggunakan tekanan daripada suhu ambien, digabungkan dengan tekanan mekanikal yang berterusan dan tekanan luaran, daya penggerak tambahan boleh disediakan. Berbanding dengan proses pensinteran tradisional, suhu produk silikon nitrida boleh dikurangkan sebanyak 100-200 darjah, masa pensinteran dipendekkan dengan ketara, dan ketumpatan boleh mencapai lebih 99%.

Walau bagaimanapun, tekanan luaran ini bukanlah ubat penawar; ia mempunyai had atas. Tambahan pula, kekuatan acuan grafit itu sendiri adalah terhad, menjadikannya sukar untuk mencapai masalah muat turun dengan mudah di bawah tekanan tinggi. Selain itu, kraf bantuan tekanan semasa-pada asasnya dihasilkan di bawah tekanan malar, yang membawa kepada masalah ketumpatan produk silikon nitrida yang dinyatakan di atas. Menyelesaikan masalah ini tidak mudah dan memerlukan operasi profesional. Jika operasi tidak diseragamkan atau kakitangan tidak memahami prosesnya, ketumpatan akan berlaku, yang juga akan menyebabkan kerugian tertentu.