SiAlON - Kisel-aluminiumnitrid

Keramiska material för målinriktad design av mekaniska egenskaper

α/β SiAlON keramer (kisel-aluminiumnitrid) är några av de nya material man träffar på inom tekniska keramer. De är besläktade med kiselnitrider. De förekommer bara i vissa sammansättningar av råmaterial och består av minst tre faser: α-SiAlON, β-SiAlON och en amorf eller delvis kristallin korngränsfas.

Värt att veta:

Exempel på egenskaper hos SiC-α/β-SiAlON

  • Elasticitetsmodul: 345 GPa
  • Hårdhet HV1: ca 17 GPa
  • Brottseghet: 5,5 MPam1/2

 

Hårdhet-seghetsegenskaper:
En seg kärna (1) omgiven av en mycket hård, nötningshärdig yta (2).

Materialklassen α/β-SiAlONer kännetecknas av den unika kombinationen av en ännu högre hårdhet än normal kiselnitrid med samma seghetsnivå. α-SiAlON-fasen är mycket hård, medan β-SiAlON-fasen – liksom normal kiselnitrid – uppvisar en hög brottseghet. Fasfraktionerna hos α-SiAlON, β-SiAlON och korngränsfasen kan inställas inom ett brett intervall, vilket gör det möjligt att anpassa materialegenskaperna hos α/β-SiAlON för att uppfylla kravprofilerna för olika tillämpningar.

Vid speciella förhållanden är det även möjligt att producera ett gradientmaterial som innehåller en högre fraktion α-SiAlON på ytan än i det inre. CeramTec drar nytta av detta, till exempel i flera mycket slitstarka skärkeramer för maskinbearbetning. Gradienten i α-SiAlON fraktionen gör att ytan hos ett vändskär blir hårdare än kärnan, vilket avsevärt ökar det keramiska skärmaterialets nötningshärdighet. Brottsegheten i materialets inre förblir dock hög.

Hårdheten och avnötnigshållfastheten hos α/β-SiAlON material kan ökas ytterligare genom att blanda in hårda material som kiselkarbid. Denna materialvariation hos kisel-aluminiumnitrat har visat sig vara mycket bra i komponenter som utsätts för hög tribologisk belastning, till exempel inom pappersindustrin.

Produkter tillverkade i kiselaluminiumnitrid (SiAlON)

De produktbeskrivningar som följer länkarna på den här sidan tar dig till den engelska versionen av CeramTecs internationella webbplats.