ترکیب و ساختار
اجزای اصلی:
نیترید سیلیکون (SI₃N₄): در دو مرحله کریستالی (-si₃n₄ و -si₃n₄) وجود دارد ، و سختی بالایی (GPa 15-15) و مقاومت در برابر شوک حرارتی را ارائه می دهد.
آهن (آهن): چقرمگی ، پاسخگویی مغناطیسی و کمکهای پخت و پز را فراهم می کند.
ترکیب معمولی: بر اساس کاربرد متفاوت است اما معمولاً از 10-40 درصد وزنی آهن آهن پراکنده در یک ماتریس si₃n₄ متغیر است.
خصوصیات کلیدی
مکانیکی: چقرمگی شکستگی زیاد (6-8 مگاپاسکال · M¹\/²) و مقاومت فشاری.
حرارتی: ثبات را تا 1200 درجه (در محیط های غیر اکسید کننده) حفظ می کند.
الکتریکی\/مغناطیسی: هدایت قابل تنظیم و فرومغناطیس به دلیل محتوای آهن.
شیمیایی: مقاوم در برابر اکسیداسیون ، فلزات مذاب (به عنوان مثال ، آلومینیوم) و گازهای خورنده.

روشهای تولیدی
کاهش کربوترمال: Sio₂ + C + Fe₂o₃ → Si₃n₄-Fe تحت جو نیتروژن (1400-1،600 درجه).
آلیاژ مکانیکی: آسیاب توپ با انرژی بالا از پودرهای Si₃n₄ و Fe.
نیتریدات در محل: واکنش پودر سیلیکون با نیتروژن در حضور کاتالیزورهای آهن.
برنامه
نسوزها: روکش برای کوچه ها و کوره های انفجار (در برابر فرسایش فلزی مذاب).
ابزارهای ساینده\/برش: چرخ ها و روکش های سنگ زنی تقویت شده.
تولید افزودنی: مواد اولیه برای قطعات چاپی با استحکام بالا.
کامپوزیت های مغناطیسی: مواد مغناطیسی نرم برای سنسورها یا سلف ها.
فولاد سازی: افزودنی نیتروژن برای بهبود سختی فولاد (از طریق نیتریدر).
مزایای گزینه های دیگر
از SI₃N₄ خالص در چقرمگی و استنباط بهتر عمل می کند.
مقرون به صرفه تر از سرامیک های نقره ای نادر است.
محتوای FE قابل تنظیم برای خواص مغناطیسی\/مکانیکی متناسب.

چالش و چشم انداز آینده
اکسیداسیون در دماهای بالا: آهن می تواند بالاتر از 600 درجه در هوا اکسیده شود.
پیچیدگی پردازش: برای جلوگیری از تجزیه si₃n₄ به جو کنترل شده نیاز دارد.
چشم اندازهای آینده
تحقیقات بر این است:
نانوکامپوزیت ها: Si₃n₄-Fe با پراکندگی به اندازه نانو برای خواص پیشرفته.
تولید افزودنی: بهینه سازی پودر برای پخت لیزر انتخابی (SLS).
تولید پایدار: کاهش مصرف انرژی در سنتز کربوترمال.
تگ های محبوب: آشنایی با پودر نیترید سیلیکون ، چین آشنایی با تولید کنندگان پودر نیترید سیلیکون ، تهیه کنندگان ، کارخانه

