산업계에서 장비를 더 높은 작동 온도, 더 긴 서비스 수명, 더 높은 신뢰성으로 계속 추진함에 따라 기존 엔지니어링 금속은 성능 한계에 접근하고 있습니다.
반도체 제조, 전기 자동차, 항공우주, 야금, 산업 열처리와 같은 응용 분야는 종종 고온, 급속한 열 순환, 부식 및 지속적인 기계적 부하와 관련된 극한 조건에서 작동됩니다.
내열{0}}스테인리스강과 니켈{1} 기반 초합금이 여전히 널리 사용되고 있지만 현대 제조 요건으로 인해 점점 더 많은 어려움을 겪고 있습니다.
이것이 바로 질화규소(Si₃N₄)가 고온 엔지니어링 분야에서 가장 빠르게 성장하는-고급 세라믹 소재 중 하나가 된 이유입니다.-
전통적인 금속이 한계에 도달하는 이유는 무엇입니까?
내열 합금은 수십 년 동안 업계에서 사용되어 왔지만 고온에 장기간 노출되면 성능이 점차 저하됩니다.
일반적인 제한사항은 다음과 같습니다.
>>고온에서 기계적 강도 감소
>>치수 변화를 일으키는 열팽창
>>공격적인 환경에서의 산화 및 부식
>>마모 및 피로로 인한 유지 관리 증가
>>회전 장비를 위한 더 높은 구성품 무게
제조 공정이 더욱 까다로워짐에 따라 엔지니어들은 기존 금속이 저하되기 시작하는 조건에서도 치수 안정성과 기계적 성능을 유지하는 재료를 찾고 있습니다.
질화규소는 이러한 많은 응용 분야에 효과적인 대안을 제공합니다.
고온-금속에 비해 질화규소의 5가지 장점
1. 우수한 고온-온도 강도
질화규소는 많은 엔지니어링 금속이 강도를 잃기 시작하는 온도에서도 뛰어난 기계적 특성을 유지합니다.
높은 경도, 파괴 인성 및 열 안정성이 결합되어 다음과 같은 까다로운 환경에 적합합니다.
>>산업용 용광로
>>열처리 시스템
>>반도체 열처리 장비
>>항공우주 핫{0}}섹션 구성요소
많은 금속 재료와 달리 질화규소는 장기간-고온-사용 시 변형이 최소화되어 장기간 작동해도 치수 정확도를 유지하는 데 도움이 됩니다.
2. 우수한 열충격 저항
질화규소의 가장 큰 장점 중 하나는 급격한 온도 변화에 대한 탁월한 저항성입니다.
상대적으로 낮은 열팽창 계수 덕분에 부품은 많은 강철이나 니켈{0}} 기반 합금보다 훨씬 낮은 열 응력으로 반복적인 가열 및 냉각 주기를 견딜 수 있습니다.
이 속성은 다음과 같이 빈번한 시작-주기를 경험하는 장비에 특히 유용합니다.
>>반도체 확산로
>>고온-처리 장비
>>산업용 난방 시스템
>>에너지 생산 장비
열 충격 저항이 향상되어 서비스 수명이 길어지고 유지 관리 비용이 절감됩니다.
3. 뛰어난 내식성, 내산화성
질화규소는 많은 공격적인 산업 환경에서 탁월한 화학적 안정성을 보여줍니다.
고온에서 산화되거나 부식될 수 있는 금속 재료와 달리 질화규소는 산화 분위기와 화학적으로 까다로운 여러 응용 분야에서 안정적인 성능을 유지합니다.
따라서 다음과 같은 환경에 노출되는 구성 요소에 널리 사용됩니다.
>>용융된 비철금속-
>>고온-처리 가스
>>화학 처리 장비
>>산업용로 환경
화학적 불활성은 또한 반도체 및 광전지 제조에서 오염 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.
4. 높은 내마모성
질화 규소는 높은 경도와 우수한 파괴 인성을 결합하여 마모 및 기계적 마모에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다.
이는 다음과 같은 구성 요소를 움직이는 데 이상적인 재료입니다.
>>세라믹 베어링
>>기계적 밀봉 링
>>밸브 부품
>>펌프 부품
>>정밀 가이드 시스템
구성품 수명이 길어지면 유지 관리 빈도가 줄어들고 장비 가용성이 향상됩니다.
5. 경량 및 전기 절연성
밀도가 약 3.2g/cm³인 질화규소는 대부분의 내열성 금속 합금보다 무게가 훨씬 가볍습니다.-
고속-회전 장비의 경우 무게가 가볍다는 것은 다음을 의미합니다.
>>원심력 부하 감소
>>낮은 에너지 소비
>>향상된 동적 성능
동시에 질화규소는 우수한 전기 절연성을 제공하므로 열 관리와 전기 절연이 모두 필요한 전력 전자 장치 및 반도체 장비에 특히 매력적입니다.
일반적인 고온-응용분야
기계적, 열적, 화학적 특성의 독특한 조합 덕분에 질화규소는 다양한 산업 분야에서 금속을 대체하고 있습니다.
일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
항공우주 부품
질화규소는 베어링, 센서 보호 튜브, 연소기 부품, 기타{0}}중량 감소와 열 안정성이 필수적인 고온 구조 부품에 사용됩니다.
반도체 제조
진공 척, 용광로 고정 장치, 웨이퍼 처리 부품 및 절연 부품은 질화규소의 치수 안정성과 낮은 오염 특성의 이점을 누리고 있습니다.
전력전자
질화 규소 AMB 기판은 열 전도성, 기계적 강도 및 전기 절연의 탁월한 조합으로 인해 SiC 및 IGBT 전력 모듈에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
야금 및 산업용 용광로
가이드 롤러, 지지 장치, 용융 금속 처리 구성 요소 및 용광로 액세서리는 산화, 부식 및 열 순환에 대한 저항성이 향상되는 이점을 얻습니다.
화학 처리 장비
펌프 씰, 밸브 시트 및 내마모성 구성요소는{0}}공격적인 화학 환경에서 더 긴 서비스 수명을 제공합니다.
실리콘 질화물 부품의 제조 과제
질화규소는 뛰어난 성능을 제공하지만 가공하기 가장 어려운 엔지니어링 세라믹 중 하나이기도 합니다.
YCL레이저전문적으로고급 세라믹 재료를 위한 레이저 가공 솔루션, 질화 규소를 포함합니다.
당사의 세라믹 레이저 시스템은 다음을 지원합니다.
>>정밀 레이저 절단
>>레이저 드릴링
>>프로파일 가공
>>복잡한 윤곽 처리
>>계약 제조 서비스
고온-질화 규소 부품을 개발하는 고객을 위해 YCLaser는 프로토타입 개발과 생산을 모두 지원하기 위해 샘플 평가 및 프로세스 최적화 서비스도 제공합니다.
찾고 있는 중정밀 레이저 가공 솔루션질화규소 부품의 경우?WHYC 레이저에 문의하세요프로젝트에 대해 논의하거나 샘플 평가를 요청하세요.
