Sialons如何解决技术陶瓷制造的挑战

少杂物亚博网站下载质与国际肥塞技术总监Ben Melrose谈过，关于氮化硅和唾液陶瓷的性质，制造技术陶瓷的挑战，以及如何国际Syalons所提供的解决方案，以苛刻的工业和工程挑战。

您可以简要介绍国际肥塞和您制造的材料类型吗？亚博网站下载

国际Syalons成立于泰恩河，英格兰纽卡斯尔80年代末，为解决与制造氮化硅陶瓷产品相关的挑战。赛隆陶瓷的联合国际Syalons的与在70年代初的英国纽卡斯尔大学合作成立的研究人员发明（独立，但在同一时间，一个日本研究小组），并在20世纪80年代商业化。据发现，在加入氧化物陶瓷氧化铝与氮化硅引线到新组的陶瓷称为“塞隆”，谁的名称源自从它的组成元件（Si-Al系-O-N）的形成。

除了氮化硅（Si_3.N._4.）和锡亚隆（Si-Al-O-N），国际硅胶还提供其他先进的技术氧化物和非氧化物陶瓷，包括氧化锆（Zro₂)、铝(Al₂O._3.），和碳化硅（SiC），其每一个提供略微不同的材料性质，其满足特定的应用。

β-sialon SEM显微照片和jänecke棱镜在Y-Si-o-N-N系统中显示相位关系

图片信贷：国际肥塞

sialons的不同形式和等级是什么?

氮化硅是由化学家亨利·爱丁·圣克莱尔·德维尔和弗里德里希·维勒在十九世纪中叶发现的。这个迷人而生的新材料，研究了很多年的一系列推到解锁氮化硅的理论潜力的欧洲科学家。但直到1950年左右时氮化硅成为市售高温管，坩埚，并在美国喷嘴。这是在这段时间兴奋引起众多的研究项目开发使用任一反应键合的（RBSN）或热压氮化硅（HPSN）新颖抗高温燃气轮机。不幸的是，由于制造复杂形状的困难，和先进的陶瓷的低的断裂韧性，许多这些远大项目的失败，在陶瓷的兴趣减退而注意力转移到新的高温金属合金。

Si的硅铝 - 氧氮化硅合金的开发_3.N._4.那是答案与制造复杂形状的，相对差的机械性能，和HPSN和RBSN的高制造成本的困难有关的问题。添加少量的氧化铝（铝₂O._3.）和稀土氧化物如首席执行官，MgO，Y₂O._3.,或者Yb₂O._3.通过在较低温度下的无压烧结，得到了具有较好热机械性能的致密陶瓷。

自赛隆成立以来，国际赛隆已开发了几种商用级别的高级陶瓷:

Syalon 101是一种高强度β型塞隆，其能承受高达Δ900℃下的热冲击。这种多用途技术陶瓷优于硬度，耐腐蚀性，几乎任何金属的热稳定性，可用于高达1200温度℃。

Syalon 050由于其混合的α-β唾液晶组合物，专门设计用于在最极端的磨料和磨损密集环境下提供高性能。与大多数锡亚隆陶瓷一样，Syalon 050除了更高的硬度（94 HRA），蠕变和高耐温性（1400°C）外，还提供出色的耐腐蚀性。

耐磨唾液组件

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Syalon 110专门开发用于横圆的横圆，用于水平连续钢铸造工艺。因此，它提供了改进的钢水耐腐蚀性，高热抗冲击性（δ800℃），最大工作温度为1450℃。

Sialon热电偶保护套

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Syalon 501.是锡亚隆的复合等级，开发出具有导电的先进陶瓷，具有典型的氮化硅的高强度和硬度。虽然氮化硅和锡亚顿通常是一流的电绝缘体，但是，Syalon 501的电导率允许它是电气放电加工或焊接以形成复杂的模件。

国际核苷酸提供了哪些先进的技术陶瓷解决方案？

在国际赛隆，我们自豪地为我们的客户提供专门的技术陶瓷解决方案，无论他们是有经验的设计和使用陶瓷，或新材料这一特殊家族。亚博网站下载

我们与我们的客户和研究伙伴密切合作，帮助他们开发和实施创新产品，这些产品要么是由金属或聚合物材料制成的，要么是选择使用陶瓷显著提高操作效率的产品。亚博网站下载

由于Sialon Ceramics提供的热机械性能，它们用于各种苛刻的应用和行业，包括;熔融金属搬运，铝铸造，金属成型，焊接销和固定装置，石油和天然气加工，化工工程，无数利基高温腐蚀环境和磨损密集型应用。

凡热性能要求是由塞隆所提供的不同，我们建议的替代技术陶瓷如氧化锆，氧化铝，碳化硅。

这些流行的材料可以提供更大的亚博网站下载断裂韧性，硬度，最大工作温度或导热率，而其他材料性能如密度，强度或热抗冲击性。

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先进的氮化硅如何帮助熔融金属处理行业?

氮化硅，更具体地说，sialon陶瓷为有色金属铸造行业提供了巨大的优势。通过使用sialon产品，如热电偶保护套、加热器和冒口管、钢包、坩埚和搅拌器等，铝、锡和锌的铸造工艺以及许多贵金属的处理都可以大大改善。重要的是，Syalons 101和050对大多数有色金属是不湿的，这防止了浮渣在部件上的积聚，减少了维护。高超的抗热震性和高强度的sialon陶瓷允许更快的预热和更宽容的处理管。

与传统的耐火材料如氮化或碳结合碳化硅、钛酸铝、石墨或铸铁相比，sialon具有优异的耐腐蚀性能，这意味着sialon管可以生产出更薄的壁厚;亚博网站下载这大大减轻了管的重量，使操作更容易，提高了温度测量系统的灵敏度或增加了再现加热器的效率。

而在比较塞隆产品可能会更昂贵，如果良好的维护和正确处理，他们将提供更高的效率和降低总成本。

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什么是涉及到复杂的氮化硅陶瓷形状的传统制造方法的挑战是什么？

技术陶瓷的制造是出了名的困难，尤其是氮化硅等非氧化物陶瓷。大多数陶瓷的典型制造路线包括以下步骤;粉末制造和制备，绿色成型，烧结，可能还有一些烧结后的加工，如研磨和抛光。

非氧化物陶瓷对其制造的许多参数非常敏感，例如原料的纯度和粒度。亚博网站下载有许多可能的绿色成型方法，其中一些日期回到了数千年（“陶瓷”这个词起源于希腊语KERAMOS意思是“波特的粘土”），如手动或使用车轮形成简单的形状，并最终滑倒。

这些天陶瓷制造商采用了更先进的方法，如注塑，挤出，压制或从冷压粉坯的坯料加工。一旦准备就绪，绿色部分被烧结，再次烧结技术的持续改进如温度和环境控制，已经阐述了研究人员，具有以前未思考的特性，如空间中使用的超高耐温瓷砖等更加异国情调的材料亚博网站下载梭，或新型电陶瓷和下一代超导体。最后，任何用于传统和先进陶瓷的烧结研磨或研磨，都是一种非常熟练的过程，需要专业设备。app亚博体育

在氮化硅的情况下，这些制造步骤中的每一个涉及每种参数的精确控制，以便实现所选择的最终材料特性。例如，如果使用低级原料，则不希望的杂质可以防止稳定的滑动制剂和抑制致密化，从而在微观结构和机械强度差的夹杂物和孔隙中产生夹杂物。

如果使用滑动铸件形成生坯，则必须在烧结之前除去浇铸部分中的剩余水，这是一个非常缓慢而精致的过程，适用于极大的零件。氮化物陶瓷的烧结也需要很大的关注，因为它们对烧结参数敏感，例如加热速率和温度，大气压，并且烧结家具的存在会导致不需要的结晶阶段和或表面变色，如果未正确选择，则可能导致不需要的晶体相和或表面变色。

一旦完全致密的塞隆分量已被产生，以达到紧密的公差精度尺寸需要专家钻石磨由于极高的硬度。尽管塞隆是比较高的强度，并提供了很好的断裂韧性相比，大多数陶瓷，它仍然是脆，容易破损，如果操作人员经验不足或不正确的设备使用。app亚博体育

如何拥有国际Syalons克服这些挑战？

通过我们多年的经验，国际伊斯兰顿已经精致了一套强大的制造流程，以便提供最高的优质产品。我们熟练的团队已经积累了锡亚隆陶瓷周围的大量知识及其最佳生产路线。

我们与客户、研究和学术机构以及项目合作伙伴密切合作，通过开发新材料和采用新生产技术，确保我们满足他们的需求，并随着他们不断变化的需求而发展。亚博网站下载

N.ot only have we always tried to maintain a positive and encouraging ‘family-run’ atmosphere within our business, working hard to develop our colleagues’ knowledge and skills, but we have also invested in the next generation of staff through apprenticeship programs in collaboration with local colleges.

未来国际Syalons是什么？

由于我们在2018年收购我们的CALSITHERM集团，我们在2018年收购美国的投资时，我们将富裕的历史与我们丰富的历史为富裕的历史，因此未来为国际肥沃。

现在作为一个结构化的公司经营，我们最好在提供的保温，防火和耐火药物产品外，提供技术陶瓷解决方案硅粉和CALSITHERM．我们正在扩建我们的工厂，以增加产能和能力，并通过工艺效率不断改善我们的产品质量和交货期。

我们的工厂扩展使我们能够安装额外的高科技专业设备，使我们能够为越来越苛刻的应用提供新的产品和材料。app亚博体育亚博网站下载

赛隆将继续关注的最令人兴奋的技术发展领域之一是先进陶瓷的增材制造。氮化陶瓷长期以来被证明非常难以通过AM生产，然而，我们与最成功的AM技术供应商合作，能够提供极其复杂的3d打印sialon零件，具有优异的精度和表面光泽度，具有传统机械加工零件的热机械性能。这一突破性的技术为从纺织制造、生物医学植入到航空航天和国防应用的广泛行业打开了大门，并使创新的新型陶瓷组件成为可能。

复杂的3D印刷Syalon 101组件

图片信贷：国际肥塞

关于本·梅尔罗斯

Ben Melrose是International Syalons (Newcastle) Ltd的技术总监，他于2012年加入公司担任开发工程师，并于2019年被任命为董事会成员。在伯明翰大学学习材料工程(MRes)后，Ben专注于与客户和亚博网站下载研究伙伴一起开发基于sialon的新型先进陶瓷材料和陶瓷制造技术，现在负责国际Syalons的研发和质量保证的所有方面。