سلکان نائٹرائڈ Si3n4

سلکان نائٹرائڈ مصنوعات کو عمل کے مطابق رد عمل sintering مصنوعات، گرم دبانے والی مصنوعات، وایمنڈلیی دباؤ کی مصنوعات، isostatic پریسنگ sintering مصنوعات اور ردعمل ہیوی sintering مصنوعات میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ان میں سے، ردعمل sintering سلکان نائٹرائڈ ریفریکٹری مصنوعات کی پیداوار کے لئے عام طور پر استعمال شدہ طریقہ ہے.

ری ایکشن سنٹرنگ کے طریقہ کار کے ذریعے سلکان نائٹرائڈ مصنوعات کی تیاری کا مقصد باریک گراؤنڈ سلکان پاؤڈر (ذرہ کا سائز عام طور پر 80μm سے کم ہوتا ہے)، مکینیکل یا آئسوسٹیٹک دبانے سے مولڈنگ، گرین باڈی کے خشک ہونے کے بعد، نائٹروجن میں 1350~1400 ڈگری پر گرم کرنا، اور فائرنگ کے عمل کے دوران ایک ہی وقت میں نائٹرائیڈ کیا جاتا ہے۔ اس پیداواری طریقہ کے ساتھ، خام مال کے حالات، فائرنگ کے عمل اور ماحول کے حالات مصنوعات کی کارکردگی پر بہت زیادہ اثر ڈالتے ہیں۔

سلیکا پاؤڈر میں بہت سی نجاستیں ہوتی ہیں، جیسے Fe، Ca، Aì، Ti، وغیرہ۔ Fe کو رد عمل کے عمل میں ایک اتپریرک سمجھا جاتا ہے۔ یہ سلیکون کے پھیلاؤ کو فروغ دے سکتا ہے، لیکن ساتھ ہی ساتھ، یہ سوراخ جیسے نقائص بھی پیدا کرے گا۔ ایک اضافی کے طور پر Fe کا مرکزی کردار: یہ مصنوعات کی سطح پر SiO2 آکسائڈ فلم کی تشکیل کو فروغ دینے کے لئے رد عمل کے عمل میں ایک اتپریرک کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے؛ آئرن سلکان پگھلنے کا نظام بنتا ہے، اور نائٹروجن مائع FeSi2 میں گھل جاتا ہے، جو -Si3N4 کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے۔ تاہم، اگر لوہے کے ذرات بہت زیادہ ہیں یا مواد بہت زیادہ ہے تو، پروڈکٹ میں پوروسیٹی جیسے نقائص بھی ظاہر ہوں گے، جو کارکردگی کو کم کر دیں گے۔ عام طور پر، شامل کردہ لوہے کی مقدار 0~5% ہے۔ نجاست جیسے Al، Ca، Ti اور دیگر نجاستوں کو سلکان کے ساتھ eutectic بنانا آسان ہے۔ اضافے کی مناسب مقدار sintering کو فروغ دے سکتی ہے اور مصنوعات کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے۔

ذرہ کا سائز جتنا باریک ہوگا اور سطح کا مخصوص رقبہ جتنا بڑا ہوگا، فائرنگ کا درجہ حرارت اتنا ہی کم ہوگا۔ موٹے ذرہ سائز کے مقابلے میں، پروڈکٹ میں -Si3N4 کی مقدار بڑھ گئی ہے۔ سلکا فیوم کے ذرہ سائز کو کم کرنے سے مصنوعات کے خوردبین تاکنا سائز کو کم کیا جا سکتا ہے۔ مناسب ذرہ سائز کا تناسب مصنوعات کی کثافت کو بہتر بنا سکتا ہے۔

درجہ حرارت نائٹرائڈنگ کی شرح پر گہرا اثر ڈالتا ہے۔ نائٹرائڈنگ ری ایکشن 970 ~ 1000 ڈگری سے شروع ہوتا ہے، اور رد عمل کی شرح تقریباً 1250 ڈگری پر تیز ہوتی ہے۔ اعلی درجہ حرارت کے مرحلے میں، exothermic رد عمل کی وجہ سے، اگر درجہ حرارت تیزی سے سلیکون کے پگھلنے کے نقطہ (1420 ڈگری) سے تجاوز کر جاتا ہے، تو یہ سلکان کو بہنا آسان ہے، جس کی وجہ سے سلکان پاؤڈر کا جسم پگھل جائے گا اور گر جائے گا۔

اپریل 2023 میں، لائبنز یونیورسٹی کے انسٹی ٹیوٹ فار فوٹوونکس کے ڈائریکٹر، مائیکل ایم نے "ہائبرڈ ٹیکنالوجی" کی مدد سے، کس ٹیم نے انڈیم فاسفائیڈ سے بنی ایک لیزر، ایک فلٹر، اور سلکان نائٹرائڈ سے بنی ایک گہا کو ملایا اور اسے مربوط کیا۔ انہیں ایک ہی چپ پر رکھیں۔ 

2023 میں، کوریا انسٹی ٹیوٹ آف میٹریلز ریسرچ کی انجینئرنگ سیرامکس لیبارٹری کی ایک تحقیقی ٹیم نے الیکٹرک وہیکل ڈرائیو ماڈیولز کے لیے سلکان نائٹرائڈ بیئرنگ بالز تیار کی ہیں۔ سلیکان نائٹرائڈ بال ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ہائبرڈ بیرنگ کی عالمی مارکیٹ کا سائز 1.3 سے زیادہ ہونے کی توقع ہے۔ 2026 تک ٹریلین جیت گئے۔