A nagy szilárdságú szilícium-nitrid alapú Szialon-kerámiákat költséghatékony megoldásként tervezték a legigényesebb hőkezelési és mechanikai ipari környezetek némelyikében. Az alumínium és oxigén hozzáadásával helyettesített szilícium-nitrogén kötések tetraéderes elrendezése kivételes ellenállást biztosít a változatos termodinamikai igénybevételekkel szemben, a korróziós támadásokkal szembeni fokozott ellenállás mellett. Ezeket a tulajdonságokat nagy anyagszilárdság és fizikai integritás egészíti ki az alkalmazott erők hatására.

A szilícium-nitrid kerámiák nagy szakítószilárdságot (UTS) kínálnak a nyúlásnak való ellenálláshoz, és kiemelkedő hajlítószilárdságot, hogy ellenálljanak a megnövekedett keresztirányú feszültségeknél fellépő folyásnak vagy szakadásnak. A hajlítószilárdságot szakadási modulusként is ismerik. Ez a blogbejegyzés a szilícium-nitrid kerámiák szakítószilárdságát vizsgálja meg részletesebben:

Mi a szakítószilárdság?

Az anyag szakítószilárdsága (MOR) abban különbözik a szakítószilárdságtól, hogy az UTS azt a maximális feszültséget határozza meg, amelyet egy anyag a nyúlás miatti súlyos deformáció előtt elviselhet. A szakadási modulus eközben arra a pontra utal, ahol egy anyag keresztmetszete hajlítás hatására eltörik.

A két tulajdonság szorosan összefügg. Amikor egy alkatrészt vagy próbadarabot hárompontos hajlítás (3PB) körülmények között vizsgálnak, a homorú felületet összenyomásnak vetik alá, míg a domború felület feszültség hatására megnyúlik, ahogy az alábbi sematikus rajzon látható, ami végül az alkatrész szakadásához vagy meghibásodásához vezet.

A szakadási modulust általában az alkalmazott erő megapaszkálban (MPa) fejezik ki, és a törés helyén fellépő axiális terhelés (F) és az anyag keresztmetszete alapján határozható meg.

A szakadási modulus jelentősége

A szakadási modulus kritikus fontosságú az anyag nagy axiális terhelésre adott szerkezeti képességeinek jellemzése szempontjából. Ez létfontosságú azon teherhordó alkatrészek esetében, amelyeknek súlyos üzemi körülmények között változatos termodinamikai igénybevételeknek kell ellenállniuk. A tűzálló környezetbe szánt szilícium-nitrid kerámiák jellemzően nagy szakadási modulussal rendelkeznek, hogy ellenálljanak a hajlítás miatti törésnek, és hosszú élettartamot biztosítsanak az alkatrészek számára még a legigényesebb alkalmazásokban is.

• A műszaki kerámiák mechanikai tulajdonságairól bővebben A szilícium-nitrid kerámiák Young-modulusa

Silícium-nitrid és a szakadási modulus

A szilícium-nitrid kerámiák a határozott alkalmazási követelményeknek megfelelő hajlítási szilárdságok kiemelkedő tartományát képviselik. A műszaki szilíciumkarbid 450 MPa 3 pontos szakadási modulust mutat, míg a szilícium-nitrid alapú kerámiák 500 – 945 MPa közötti szakadási modulust mutatnak.

• Syalon 101: MOR = 945 MPa 20°C-on, és 700 MPa 1000°C-on.
• Syalon 110: MOR = 500 MPa 20°C-on, és 400 MPa 1000°C-on.
• Syalon 050: MOR = 800 MPa 20°C-on, és 750 MPa 1000°C-on.
• Syalon 501: MOR = 825 MPa 20°C-on.

Silicon Nitride Ceramics from International Syalons

International Syalons tervezi és tervezi az élvonalbeli műszaki kerámiákat és tűzálló anyagokat a legmagasabb szintű tanúsítás szerint. Fejlett szilícium-nitrid kerámiáink alkalmasak a vegyipari feldolgozásban, a vas- és színesfémek kezelésében, valamint az olaj- és gázkitermelési alkalmazásokban való alkalmazásra.

• Az International Syalons a Zircalon 30 – A törésálló cirkónium-dioxid újfajta törésálló cirkónium-dioxidja hegesztési alkalmazásokhoz néven ismert szabadalmaztatott terméket kínál. Olvasson tovább, hogy megtudja, hogyan hoztunk létre egy új anyagot, amelynek MOR = 1000 MPa 20°C-on.

Ha további információt szeretne az International Syalons által kínált szilícium-nitrid kerámiák kínálatáról, kérjük, forduljon hozzánk bizalommal.