Нитрид кремния

Описание:

Нитрид кремния (Si₃N₄) — керамический материал с выдающимися механическими и термическими свойствами. Существует в двух основных кристаллических модификациях: гексагональные альфа- и бета-фазы. В последние годы синтезирована также кубическая модификация со структурой шпинели. Ключевые характеристики нитрида кремния включают высокую трещиностойкость (8–10 МПа·м¹/²), исключительную твёрдость (2500 кгс/мм² по Виккерсу), износостойкость, коррозионную стойкость в агрессивных средах и термическую стабильность до 1400°C. Благодаря низкому коэффициенту теплового расширения (3,2 × 10⁻⁶ К⁻¹) и высокой теплопроводности (30 Вт/(м·К)) материал незаменим в высокотемпературных применениях. В авиакосмической промышленности компоненты из нитрида кремния выдерживают экстремальные нагрузки турбин, а в электронике он служит диэлектриком для интегральных схем. Интересный факт: при нагреве на воздухе материал образует защитную плёнку оксида, замедляющую дальнейшее окисление.

Применение:

Нитрид кремния (Si₃N₄) находит применение в различных высокотехнологичных отраслях благодаря уникальному сочетанию свойств. В машиностроении он используется для изготовления режущих инструментов, подшипников и уплотнений, работающих в условиях абразивного износа и высоких температур. В металлургии керамические тигли из нитрида кремния обеспечивают плавку активных металлов. Электронная промышленность применяет материал как диэлектрик в интегральных схемах и подложки для мощных СВЧ-транзисторов. В энергетике из него производят лопатки газовых турбин и компоненты ядерных реакторов. Автомобилестроение использует керамические свечи зажигания и датчики кислорода. Медицина применяет биосовместимый нитрид кремния для зубных имплантов и хирургических инструментов. НПО ЭкоТек поставляет высокочистый порошок нитрида кремния (≥99,9%) для научных исследований и промышленного производства.