Sialon-keramiikka, joka perustuu lujaan piidinitridiin, on suunniteltu kustannustehokkaaksi ratkaisuksi vaativimpiin lämpökäsittely- ja mekaanisiin teollisuusympäristöihin. Alumiinin ja hapen lisäyksellä korvattu pii-typpi-sidosten tetraedrinen järjestely antaa poikkeuksellisen hyvän kestävyyden vaihteleville termodynaamisille rasituksille ja parantaa korroosiokestävyyttä. Näitä ominaisuuksia täydentävät korkeat materiaalilujuudet ja fysikaalinen eheys käytetyissä voimissa.
Piidinitridikeramiikka tarjoaa korkeat murtovetolujuudet (UTS), jotka kestävät venymistä, ja erinomaiset taivutuslujuudet, jotka kestävät myötäämistä tai murtumista korkeissa poikittaisjännityksissä. Taivutuslujuus tunnetaan myös nimellä murtumismoduuli. Tässä blogikirjoituksessa tarkastellaan tarkemmin piinitridikeramiikan murtumismoduulia:
Mikä on murtumismoduuli?
Materiaalin murtumismoduuli (MOR) eroaa materiaalin vetolujuudesta siten, että UTS määrittelee maksimijännityksen, jonka materiaali kestää ennen kuin siihen kohdistuu venymisestä johtuva vakava muodonmuutos. Murtumismoduuli puolestaan viittaa pisteeseen, jossa materiaalin poikkileikkaus murtuu taivutuksen seurauksena.
Kahdella ominaisuudella on luontainen yhteys. Kun komponenttia tai testikappaletta testataan kolmen pisteen taivutusolosuhteissa (3PB), kovera pinta joutuu puristukseen, kun taas kupera pinta venyy jännityksen alaisena, kuten alla olevassa kaaviopiirroksessa on esitetty, mikä johtaa lopulta komponentin murtumiseen tai rikkoutumiseen.
Murtumismoduuli ilmaistaan yleensä megapascaleina käytetystä voimasta (MPa), ja se voidaan määrittää murtumispisteen aksiaalisesta kuormituksesta (F) ja materiaalin poikkileikkauksesta.
Murtumismoduulin merkitys
Murtumismoduuli on kriittinen tekijä, kun halutaan luonnehtia materiaalin rakenteellisia ominaisuuksia suurten aksiaalisten kuormitusten vaikutuksesta. Tämä on elintärkeää kantaville komponenteille, joiden on kestettävä vaihtelevia termodynaamisia rasituksia vaikeissa käyttöolosuhteissa. Tulenkestäviin ympäristöihin tarkoitetuilla piidinitridikeramiikoilla on tyypillisesti korkeat murtumismoduulit, jotka vastustavat taivutuksesta johtuvaa murtumista ja takaavat komponenttien pitkän käyttöiän vaativimmissakin sovelluksissa.
- Lue lisää teknisten keramiikoiden mekaanisista ominaisuuksista The Young’s Modulus of Silicon Nitride Ceramics
Silicon Nitride and the Modulus of Rupture
Silicon Nitride Ceramics edustaa erinomaista taivutuslujuusvalikoimaa, joka soveltuu erilaisiin sovellusvaatimuksiin. Teknisen piikarbidin kolmipistemurtumismoduuli on 450 MPa, kun taas piinitridipohjaisten keraamisten materiaalien murtumismoduulit vaihtelevat 500-945 MPa:n välillä.
- Syalon 101: MOR = 945 MPa 20 °C:ssa ja 700 MPa 1000 °C:ssa.
- Syalon 110: MOR = 500 MPa 20 °C:ssa ja 400 MPa 1000 °C:ssa.
- Syalon 050: MOR = 800 MPa 20°C:ssa ja 750 MPa 1000°C:ssa.
- Syalon 501: MOR = 825 MPa 20°C:ssa.
Silicon Nitride Ceramics from International Syalons
International Syalons suunnittelee ja valmistaa huipputeknisiä teknisiä keraameja ja tulenkestäviä materiaaleja korkeimman sertifiointistandardin mukaisesti. Edistykselliset piidinitridikeramiikkamme soveltuvat käytettäväksi kemiallisessa prosessoinnissa, rautametallien ja ei-rautametallien käsittelyssä sekä öljyn ja kaasun talteenottosovelluksissa.
- International Syalons tarjoaa patentoitua tuotetta, joka tunnetaan nimellä Zircalon 30 – uusi murtumissuojattu zirkoniumoksidilaatu hitsaussovelluksiin. Lue lisää saadaksesi tietää, miten loimme uuden materiaalin, jonka MOR = 1000 MPa 20 °C:ssa.
Jos haluat lisätietoja International Syalonsin piinitridikeramiikkavalikoimasta, ota rohkeasti yhteyttä.