Sialon-keramik baserad på höghållfast kiselnitrid utvecklades som en kostnadseffektiv lösning för några av de mest krävande industriella miljöerna för termisk bearbetning och mekanisk bearbetning. Ett tetraedriskt arrangemang av kiselkvävebindningar som ersatts av aluminium och syre ger en exceptionell motståndskraft mot varierande termodynamiska påfrestningar, med förbättrad motståndskraft mot korrosiva angrepp. Dessa egenskaper kompletteras med hög materialstyrka och fysisk integritet under påförda krafter.

Kiselnitridkeramer erbjuder hög draghållfasthet (UTS) för att motstå töjning och enastående böjhållfasthet för att motstå eftergivlighet eller brott vid förhöjda tvärgående spänningar. Böjhållfasthet är också känd som brottmodulen. I det här blogginlägget undersöks brottsmodulen för kiselnitridkeramer i mer detalj:

Vad är brottsmodulen?

Ett materials brottsmodul (MOR) skiljer sig från dess draghållfasthet på så sätt att UTS definierar den maximala spänning som ett material kan motstå innan det blir en allvarlig deformation på grund av sträckning. Brottmodulen hänvisar under tiden till den punkt vid vilken ett materialtvärsnitt bryts på grund av böjning.

De två egenskaperna är i och för sig kopplade till varandra. När en komponent eller provkropp testas under trepunktsböjning (3PB) utsätts den konkava ytan för kompression medan den konvexa ytan förlängs under spänning, vilket visas i den schematiska ritningen nedan, vilket så småningom leder till att komponenten bryts eller går sönder.

Ruptningsmodul uttrycks i allmänhet i megapascal av tillämpad kraft (MPa) och kan bestämmas från den axiella belastningen (F) vid brottpunkten och materialets tvärsnitt.

Betydelsen av brottningsmodul

Ruptningsmodul är kritisk för att karakterisera ett materials strukturella kapacitet som svar på höga axiella belastningar. Detta är viktigt för lastbärande komponenter som måste tåla varierande termodynamiska påfrestningar under svåra driftsförhållanden. Kiselnitridkeramer för eldfasta miljöer uppvisar vanligtvis höga brottsmoduler för att motstå brott på grund av böjning och säkerställa lång livslängd för komponenterna även i de mest krävande tillämpningarna.

• Om du vill veta mer om de mekaniska egenskaperna hos teknisk keramik kan du läsa The Young’s Modulus of Silicon Nitride Ceramics

Silicon Nitride and the Modulus of Rupture

Silicon Nitride Ceramics representerar ett enastående utbud av böjhållfastheter som lämpar sig för olika applikationskrav. Teknisk kiselkarbid uppvisar en 3-punktsbrottsmodul på 450 MPa, medan kiselnitridbaserad keramik uppvisar brottsmoduler på mellan 500 och 945 MPa.

• Syalon 101: MOR = 945 MPa vid 20 °C och 700 MPa vid 1000 °C.
• Syalon 110: MOR = 500 MPa vid 20 °C och 400 MPa vid 1000 °C.
• Syalon 050: MOR = 800 MPa vid 20°C och 750 MPa vid 1000°C.
• Syalon 501: MOR = 825 MPa vid 20°C.

Keramik av kiselnitrid från International Syalons

International Syalons designar och konstruerar avancerad teknisk keramik och eldfasta material enligt högsta certifieringsstandard. Vår avancerade kiselnitridkeramik är lämplig för användning inom kemisk bearbetning, hantering av järn- och icke-järnhaltiga metaller samt olje- och gasåtervinning.

• International Syalons tillhandahåller en egenutvecklad produkt som kallas Zircalon 30 – en ny kvalitet av sprickbeständig zirkoniumoxid för svetstillämpningar. Läs mer för att få veta hur vi genererade ett nytt material med en MOR = 1000 MPa vid 20 °C.

Om du vill ha mer information om det utbud av kiselnitridkeramer som International Syalons erbjuder, tveka inte att kontakta oss.

.