화학공업은 현대제조업에서 볼수 있는 가장 가혹한 물질적조건하에서 운영된다.장비 및 부품은 일상적으로 강산, 알칼리, 용매, 고온, 압력 변동 및 연마성 미디어에 노출됩니다.이러한 조건에서 부식은 장비 고장, 계획되지 않은 다운타임 및 높은 유지보수 비용의 주요 원인 중 하나입니다.최근 몇 년 간, 실리콘 nitride (Si ₃ N ₄) 도자기는으로 인한 고성능 재료로 관심을 증가로 어려움을 얻은 수개월의 예외적인 부식 저항 훌륭 한 역학과 열 특성과 결합 된다.
실리콘 나이트라이드는 치밀하고 안정적인 결정 구조를 가진 고급 구조 세라믹입니다.하거나 표면 코팅에 의존하는 금속재료 과는 달리 합금 저항 할 수 있는 요소 부식, Si ₃ N ₄ 본질적인 화학적 안정성을 제공 한다.공유 결합 구조는 화학 공격에 강한 내성을 제공하여 물질이 공격적인 화학 환경에서도 무결성을 유지할 수 있도록 합니다.이러한 근본적인 특성으로 인해 질화규소는 화학 처리 시스템에서 장기간 사용하기에 특히 적합합니다.
화학 산업에서 질화 실리콘 세라믹의 주요 장점 중 하나는 산과 알칼리에 대한 내성입니다.많은 화학 공정에는 황산, 염산, 질산 등의 강한 무기산과 세척 및 중화 공정에 사용되는 알칼리 용액이 포함됩니다.금속은 이러한 환경에서 균일한 부식, 피팅 또는 응력부식균열을 겪을 수 있지만, 고순도 질화규소는 크게 영향을 받지 않고 있습니다.그것의 표면은 이러한 화학 물질과 쉽게 반응하지 않으므로 연장 된 작동 기간에 걸쳐 차원 정확성과 기계적 강도를 보존하는 데 도움이됩니다.
액체 화학 물질 외에도 화학 장비는 높은 온도에서 부식성 가스와 증기에 노출되는 경우가 많습니다.실리콘 나이트라이드는 특히 고온에서 우수한 산화 저항성을 보여 주며, 그 표면에 얇고 안정적인 보호층을 형성합니다.이 층은 더 이상의 화학 반응을 늦추고 기본 물질이 분해되지 않도록 보호합니다.결과적으로, Si ₃ 노즐와 같은 N ₄ 구성요소, 원자로 킨, 및 열전 대 보호 튜브에서 작동 할 수 있는 안정적으로 덥고 화학적으로 공격적인 기압이다.
화학 산업에서 부식 저항성은 화학적 안정성뿐만 아니라 마모-부식 상호 작용도 포함합니다.많은 시스템에서 부식성 매체가 고속으로 흐르거나 고체 입자를 포함하므로 화학 공격과 기계적 침식이 동시에 이루어집니다.실리콘 나이라이드는 높은 경도와 우수한 마모 저항성을 제공하여 침식 부식 메커니즘으로 인한 재료 손실을 상당히 줄여줍니다.금속 도자기 그리고 어떤 전통적인과 비교 했을 때, Si ₃ N ₄ 오랜 시간 동안 부 드러 운 표면을 유지하는 한, 안정 된 유동 특성 및 turbulence-induced 손상을 줄이을 보장하다.
또 다른 중요한 측면은 오염 관리이다.고순도 화학 생산에서는 부재료 분해에도 공정 스트림에 불순물이 유입되어 제품 품질 및 수율에 영향을 미칠 수 있습니다.실리콘 질화 세라믹스는 치밀한 미세 구조와 대부분의 화학 매체에서 낮은 용해도를 가지고 있어 이온 방출 및 입자 생성을 최소화합니다.이것은 Si ₃ N ₄ 같은 이상적인 재료를 응용프로그램 바다표범, 정기선, 밸브, 및 유체 취급에 있는 성분 괜찮아 화학과 특수 화학 제품 제조이다.
열 안정성은 실제 화학 응용 분야에서 질화규소의 부식 저항성을 더욱 향상시킵니다.많은 화학 공정은 높은 온도가 부식성 환경과 결합되어 금속의 부식을 가속화합니다.Silicon nitride는 높은 기계적 강도를 유지하고 상승된 온도에서 낮은 열팽창을 보여 열응력을 감소시키고 크랙 형성을 방지합니다.균열이 다른 물질에서 부식 및 화학적 침투의 시작 장소로 작용하는 경우가 많기 때문에 미세 균열의 부재는 매우 중요합니다.
세라믹 가공 기술의 발전으로 이제 질화규소 부품을 고밀도, 정밀한 치수, 맞춤형 설계로 제조할 수 있습니다.이렇게하면 엔지니어와 직접 금속 부품 Si ₃ 대체 시스템 성능 없이 N ₄ 성분 수 있습니다.화학 산업의 일반적인 응용 분야로는 펌프 축, 기계식 실 링, 밸브 시트, 부싱, 라이너, 노즐 및 내열성 구조 부품이 있으며, 모두 우수한 내식성의 이점을 누릴 수 있습니다.
결론적으로 질화규소 세라믹의 부식 저항성은 화학 산업에 매우 가치 있는 소재로 만듭니다.공격적인 산, 알칼리, 부식성 가스 및 고온 환경을 견딜 수 있는 능력은 우수한 마모 저항성 및 기계적 강도와 결합하여 까다로운 화학 공정을 위한 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다.화학 제조가 계속해서 고효율, 고순도, 극한의 운전 조건을 향해 나아감에 따라, 실리콘 질화 세라믹은 장비 내구성, 공정 안정성 및 전반적인 공장 성능 향상에 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
