1. Räninitriidi teoreetiline tihedus
Räninitriidi (Si3N4) teoreetiline tihedus on olenevalt faasi koostisest umbes 3,2 g/cm3. See suhteliselt madal tihedus koos materjali suure kõvaduse ja tugevusega annab räninitriidkeraamikale suurepärase tugevuse-ja-kaalusuhte, mis on üks põhjusi, miks neid kasutatakse suurel kiirusel{7}}pöörlevates komponentides, näiteks laagrites.
2. Pulber versus paagutatud tihedus
Lähtepulbri tihedus on osakeste pakkimise tõttu madal, samas kui paagutatud komponendi tihedus läheneb materjali tihenedes teoreetilisele väärtusele. Tiheduse astet väljendatakse suhtelise tihedusena, paagutatud tihedus jagatud teoreetilise tihedusega. Struktuurkeraamiliste komponentide puhul on vajalik kõrge suhteline tihedus, tavaliselt üle 98%.
3. Tihedust kontrollivad tegurid
Paagutamise abivahendid:oksiidid, nagu ütrium ja alumiiniumoksiid, soodustavad paagutamist ja tihenemist vedelas{0}}faasis.
Pulbri kvaliteet:peen, puhas pulber õige faasisuhtega paagutab suurema tihedusega.
Paagutamise tingimused:temperatuur, rõhk, atmosfäär ja aeg reguleerivad tihenemist.
Töötlemine:roheline tihedus ja kompaktsuse defektid piiravad lõplikku tihedust.
4. Miks tihedus on oluline?
Tihedus kontrollib keraamika mehaanilisi omadusi: suurem tihedus annab suurema tugevuse, kõvaduse ja sitkuse ning väiksem poorsus vähendab omaduste hajumist. Tihedus mõjutab ka komponendi soojusjuhtivust ja kulumiskindlust. Sel põhjusel on tihedus paagutatud räninitriidi osade üks peamisi aktsepteerimisparameetreid.
5. Tiheduse mõõtmine
Paagutatud komponentide tihedust mõõdetakse Archimedese meetodil, kus tiheduse annab kaal õhus ja vees, või lihtsate kujundite puhul geomeetriliste meetoditega. Suhteline tihedus arvutatakse teoreetilise väärtuse alusel ja kantakse materjali sertifikaadile. Tiheduse mõõtmine on kvaliteedikontrolliks kombineeritud mikrostruktuuri kontrolliga.
6. KKK
Q1: Mis on räninitriidi tihedus?Teoreetiline tihedus on umbes 3,2 g/cm3; paagutatud komponendid saavutavad kõrge suhtelise tiheduse, tavaliselt üle 98%.
Q2: Miks on madal tihedus väärtuslik?See annab pöörlevatele ja konstruktsioonikomponentidele suure tugevuse{0}}ja-massi suhte.
Q3: Mis reguleerib paagutatud tihedust?Paagutamise abivahendid, pulbri kvaliteet, paagutamistingimused ja rohelise keha töötlemine.
Q4: Miks on tihedus oluline?Suurem tihedus annab suurema tugevuse, kõvaduse, sitkuse ja soojusjuhtivuse väiksema omaduste hajumisega.
K5: Kuidas tihedust mõõdetakse?Archimedese meetodil, võrreldes kaalu õhus ja vees.
Q6: Mis on suhteline tihedus?Paagutatud tihedus jagatud teoreetilise tihedusega, väljendatuna protsentides.
