silikon Alaşımlı Tozu Anlamak

Bu Gönderiyi Paylaş

İçindekiler

Genel Bakış

Silikon alaşım tozları esas olarak demir, alüminyum, magnezyum, bakır ve nikel gibi alaşım elementleri eklenmiş silikondan oluşan malzemelerdir. Silisyum değerli yarı iletken özelliklere sahiptir ancak saf haliyle kırılgandır. Toz halindeki diğer metallerle birleştirildiğinde, silikon alaşımları yararlı elektriksel özellikleri korurken gelişmiş güç, sertlik, aşınma direnci, yüksek sıcaklık performansı ve diğer gelişmiş özellikler kazanır.

Silikon alaşım tozları, metal enjeksiyon kalıplama, sıcak izostatik presleme, katkılı üretim ve sinterleme gibi toz metalurjisi teknikleriyle hassas bileşenler, aletler ve aşınma parçaları üretmek için kullanılır. Temel uygulamalar arasında otomotiv sektörü, havacılık, elektronik ve endüstriyel makineler yer almaktadır. Silikon alaşım tozları, özel metalürjik özelliklere sahip karmaşık veya net şekilli bileşenlerin üretilmesi için ekonomik ve esnek bir yaklaşım sağlar.

Bu kılavuz, çeşitli silikon alaşım tozları, bileşimleri, özellikleri, üretim yöntemleri, uygulamaları ve tedarikçileri hakkında ayrıntılı bir genel bakış sağlar. Farklı silikon alaşımları arasındaki parametreleri karşılaştıran ve temel özellikleri özetleyen çok sayıda tablo içerir. Kılavuz, mühendislerin, ürün tasarımcılarının, satın alma yöneticilerinin ve araştırmacıların silikon alaşımlı toz malzemeleri anlamalarına ve üretim ihtiyaçları için en uygun kaliteyi seçmelerine yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

si̇li̇kon alaşimlari tozu
silikon Alaşım Tozunu Anlamak 3

Türleri Silikon Alaşımlı Tozlar

Silikon ve metalik elementler kullanan birçok ikili, üçlü ve daha yüksek dereceli alaşım varyasyonu vardır. En yaygın silikon alaşımlı toz türlerinden bazıları şunlardır:

Silikon Alaşımlı Toz Çeşitleri

AlaşımBirincil UnsurlarAnahtar ÖzelliklerYaygın Uygulamalar
FerrosilikonDemir, silikonYüksek sertlik, manyetizmaOtomotiv, elektronik
SiluminAlüminyum, silikonHafif, güçlüHavacılık ve uzay, otomotiv
SilikastAlüminyum, silikon, magnezyumAşınma direnci, düşük yoğunlukHavacılık ve uzay, otomotiv
KovarDemir, nikel, kobalt, silikonCam ile termal genleşme eşleşmesiElektronik ambalajlar
CuSilBakır, silikonElektriksel iletkenlik, kayganlıkElektronik, fırçalar
NikromNikel, krom, silikonIsı ve korozyon direnciIsıtma elemanları

Ferrosilikon Alaşım Tozları

Ferrosilikon alaşımları, bazen küçük karbon veya magnezyum ilaveleri ile değişen oranlarda demir ve silikon içerir. Temel özellikleri şunlardır:

  • Yüksek sertlik ve mukavemet
  • Demir içeriği nedeniyle piroforik yapı
  • Saf silisyumdan daha az kırılgan
  • Toz metalurjisinde, kaynak çubuklarında ve akü anotlarında kullanılır

Tipik bileşimler arasında FeSi 75, FeSi 90, demir ile dengelenmiş ila arasında değişen silikon içeriğine sahip FeSiMg bulunur. Demir matris içindeki daha küçük silikon partikülleri manyetizmayı geliştirir.

Silumin Alaşım Tozları

Siluminler, Al ile dengelenmiş %5-20 Si arasında tipik bileşimlere sahip alüminyum ve silikon alaşımlarıdır. Özellikleri şunları içerir:

  • Düşük yoğunluk ama yüksek mukavemet
  • İyi dökülebilirlik ve işlenebilirlik
  • Otomotiv ve havacılık bileşenlerinde kullanılır

Titanyum veya bor gibi tane incelticiler sıklıkla eklenir. Siluminler hafif bir metal alaşım seçeneği sunar.

Silikast Alaşım Tozları

Silikastlar alüminyum, silikon ve magnezyum içeren üçlü alaşımlardır. Temel özellikleri:

  • Düşük yoğunluk ancak yüksek sertlik ve aşınma direnci
  • Si (%4-15), Mg (%0,5-5) ve bakiye Al içerik aralıkları
  • Yüksek performanslı pistonlar ve havacılık uygulamaları için kullanılır

Silikast alaşımları, demir alaşımlarına kıyasla daha düşük yoğunluk ile birlikte aşınma özellikleri açısından değerlidir.

Kovar Alaşım Tozları

Kovar, borosilikat camın termal genleşme katsayısına uyan silikon içeren nikel-kobalt demirli bir alaşımdır. Şunlara sahiptir:

  • Bileşimi Fe , Ni , Co , Si %0,5
  • Yoğun, homojen mikroyapı
  • Cam, seramik ile mükemmel bağlanma
  • Elektronik ambalajlarda camdan metale sızdırmazlık için kullanılır

Kovar'daki silikon içeriği, geniş bir sıcaklık aralığında cam genleşme davranışına uymasını sağlar.

CuSil Alaşım Tozları

CuSil alaşımları -97 bakır ile %1,5-15 silikonu birleştirir. Özellikleri şunları içerir:

  • Bakırın yüksek elektrik ve ısı iletkenliğini korur
  • Geliştirilmiş yağlama ve aşınma direnci
  • Fırçalar, kaynak elektrotları ve yüksek akım kontakları için kullanılır

Silikon, saf bakıra kıyasla sertliği ve mekanik mukavemeti artırır.

Nikrom Alaşım Tozları

Nikrom, %5'e kadar silikon veya alüminyum ilaveli nikel-krom alaşımlarını ifade eder. Şunları sunar:

  • Mükemmel yüksek sıcaklık oksidasyon direnci
  • Isıtma elemanları için yüksek elektrik direnci
  • Yüksek sıcaklıklarda korunan mekanik dayanım

Nikrom silikon kaliteleri, toz işleme için uygun gelişmiş akış özellikleri sağlar.

Silikon Alaşımlı Tozların Üretimi

Silikon alaşım tozları, diğer metal tozu üretimlerine benzer teknikler kullanılarak üretilir:

  • Atomizasyon
    • Su atomizasyonu erimiş alaşımı suya püskürtür
    • Gaz atomizasyonunda inert gaz jetleri kullanılır
    • Presleme için en uygun küresel tozları üretir
  • Mekanik frezeleme
    • Bilyalı öğütme veya yıpratıcı öğütme
    • Düzensiz toz şekilleri ve geniş boyut dağılımları
  • Elektrolitik biriktirme
    • Elektrolitik olarak bir katodu alaşım tozu ile kaplar
    • Çok ince toz boyutları mümkündür
  • Kimyasal indirgeme
    • Silikon ve metal tuzlarının alaşım tozuna indirgenmesi
    • Uygun maliyetli, ferrosilikon üretimi için kullanılır
  • Plazma atomizasyonu
    • Ultra ince metalik tozlar üretmek için plazma torcu kullanın
    • Temiz, inert proses ortamı
    • Nano ölçekli veya mikro ölçekli partiküller

Alaşım tozları istenen parçacık boyutu aralıklarına göre elenir ve tavlama, yağlama veya kaplama ile daha fazla işlenebilir.

Özellikleri Silikon Alaşımlı Tozlar

Silikon alaşımları, bileşimlerine ve mikro yapılarına bağlı olarak çok çeşitli fiziksel, mekanik, termal, elektriksel, manyetik ve kimyasal özellikler sergiler.

Silikon Alaşımlı Toz Özellikleri

MülkiyetEtkileriÖlçüm
Parçacık boyutuSinterleme davranışı, kompakt yoğunlukLazer kırınımı, eleme
Parçacık şekliToz akışkanlığı, presleme yoğunluğuMikroskopi, görüntü analizi
Alaşım bileşimiMekanik güç, iletkenlik, manyetizmaİndüktif eşleşmiş plazma, X-ışını floresanı
Görünür yoğunlukSıkıştırılabilirlik, presleme yoğunluğuHall akış ölçer, Scott volümetre
Musluk yoğunluğuSıkıştırılabilirlik, kalıp dolgu yoğunluğuASTM B527
Akış hızıToz işleme, dolum yoğunluğuHall akış ölçer
Termal kararlılıkSinterleme tepkisi, mikroyapıDiferansiyel taramalı kalorimetri
Oksijen içeriğiSinterleme atmosferi ihtiyaçlarıİnert gaz füzyon analizi
Manyetik geçirgenlikYumuşak manyetik kompaktlar içinHisterezisgraf, BH analizörü

Silikon yüzdesi mukavemeti, kırılganlığı, elektrik direncini ve termal özellikleri etkiler. Alaşım elementleri farklı özellikler kazandırır – mukavemet için alüminyum, manyetizma için nikel vb.

Gaz atomize küresel şekiller gibi toz morfolojileri maksimum yoğunluk sağlarken, düzensiz öğütülmüş partiküller presleme davranışını iyileştirir.

Görünür yoğunluk sıkıştırma tepkisini gösterir. Hall akış hızı ve Carr indeksi, presleme sırasında toz akış özellikleri ile ilişkilidir. Termal analizörler potansiyel Katı Hal sinterleme sıcaklıklarını belirler.

Silikon Alaşımlı Tozların Uygulamaları

Ayarlanabilir fiziksel, mekanik ve elektromanyetik özellikleri sayesinde, silikon alaşım tozları birçok endüstride bitmiş parça ve bileşenlerin üretiminde kullanılmaktadır.

Silikon Alaşımlarının Başlıca Uygulamaları

EndüstriÖrnek Uygulamalarİstenen Özellikler
OtomotivDişliler, pistonlar, motor parçalarıYüksek sıcaklık dayanımı, aşınma direnci
Havacılık ve UzayTürbin kanatları, yapısal parçalarMukavemet-ağırlık oranı, sürünme direnci
ElektronikMıknatıs çekirdekleri, ambalajlar, kontaklarElektriksel iletkenlik, yumuşak manyetik davranış
EndüstriyelKesici takımlar, kalıplar, rulmanlarSertlik, kırılma tokluğu, kayganlık
MühimmatPenetratörler, mühimmat çantalarıYoğunluk, süneklik, darbe direnci
KimyasalVanalar, pompalar, reaktörlerKorozyon direnci, yüksek sıcaklık davranışı

Toz metalürjisi teknikleri, döküm veya talaşlı imalatla kolayca üretilemeyen karmaşık bileşenlerin net şekilli veya net şekle yakın imalatına olanak tanır.

Otomotiv kullanımları, aşırı basınç ve sıcaklıklara maruz kalan motor bileşenlerini içerir. Havacılık ve uzay uygulamaları hafif, yüksek performanslı alaşımlar gerektirir.

Elektrik kontakları, iletkenliği mekanik dayanıklılıkla birleştirmek için bakır / silikon alaşımlarına güvenir. Endüstriyel aletler ve kalıplar, ferrosilikon veya silikast alaşımlarının sertlik ve aşınma özelliklerini uygular.

Silikon alaşım tozları, tek metal tozları ile elde edilemeyen fiziksel, kimyasal, termal, elektriksel ve manyetik özelliklerin uyarlanmasını sağlar.

Silikon Alaşımlı Tozların Özellikleri

Silikon alaşımlı tozlar, partikül boyutu aralığını, izin verilen safsızlık seviyelerini, alaşım bileşimi sınırlarını ve kaliteye özgü diğer parametreleri tanımlayan çeşitli ulusal ve uluslararası standart toz spesifikasyonları altında mevcuttur.

Silikon Alaşımlı Toz Özellikleri

AlaşımUygulanabilir StandartlarParçacık BoyutuGörünür YoğunlukAkış Hızı
FerrosilikonASTM A483-150 +400 ağ2.5-3,1 g/cc25-35 sn/50g
SiluminEN 1706-325 ağ1.5-2,2 g/cc35-45 sn/50g
SilikastDIN 171810-45 mikron2.8-3,2 g/cc28-32 sn/50g
KovarJIS Z 3265-270 ağ4.8-5,2 g/cc22-28 s/50g
CuSilQSIL051-325 ağ3.2-4,1 g/cc30-40 sn/50g
NikromAMS 775910-50 mikron4.2-4,8 g/cc26-32 sn/50g

Partikül boyutu dağılımı, akış hızı, görünür yoğunluk ve bileşim aralıkları gibi temel kriterler uygulamaya uygunluğun tanımlanmasına yardımcı olur.

ASTM, ISO, DIN, JIS, AMS ve AWS gibi uluslararası standart kuruluşları ve profesyonel topluluklar, ana alaşımları kapsayan metalik toz spesifikasyonlarını sürdürmektedir.

Spesifikasyonlar, üretim sırasında kalite kontrolüne yardımcı olur ve müşterilere tekrarlanabilir toz performansı sağlar.

si̇li̇kon alaşimlari tozu
silikon Alaşım Tozunu Anlamak 4

Silikon Alaşımlı Toz Tedarikçileri

Birçok büyük metal tozu üreticisi, presleme, sinterleme, metal enjeksiyon kalıplama, katkılı üretim ve termal sprey için uygun standart ve özel silikon alaşımlı toz bileşimleri sunar.

Silikon Alaşımlı Toz Tedarikçileri

TedarikçiSunulan Silikon AlaşımlarıÜretim KapasitesiFiyatlandırma
HöganäsFerrosilikon, Nikrom, Silikast50.000 ton/yıl$$/kg
CNPC TozFerrosilikon, CuSil, Kovar30.000 ton/yıl$/kg
Guizhou ZhenhuaFerrosilikon10.000 ton/yıl$/kg
Vale MetallerSilumin, Nikrom20.000 ton/yıl$$/kg
Metal Tozları HindistanFerrosilikon, Silumin5.000 ton/yıl$/kg
JFE ÇelikSilicast, Kovar35.000 ton/yıl$$/kg

Fiyatlandırma alaşım bileşimine, partikül boyutuna, saflık seviyelerine, sipariş miktarına ve coğrafi konuma bağlıdır. Kritik uygulamalarda kullanılan yüksek mühendislik ürünü alaşımlar için emtia ferrosilikon kalitelerine kıyasla prim ödemeyi bekleyin.

Doğru Seçimi Yapmak Silikon Alaşımlı Toz

En uygun silikon alaşımlı tozun seçilmesi, bileşimin ve toz özelliklerinin üretim sürecinize ve nihai bileşen performans gereksinimlerinize uygun hale getirilmesini gerektirir.

Temel seçim kriterleri şunlardır:

  • Alaşım bileşimi – Fiziksel, mekanik, termal, elektriksel özellikleri belirler
  • Partikül boyutu ve şekli – Toz akışını ve sıkıştırılmış yoğunluğu etkiler
  • Görünür ve musluk yoğunluğu – Presleme davranışı ve yeşil mukavemet ile ilgilidir
  • Akış özellikleri – Otomatik toz işleme için önemli
  • Saflık seviyeleri – Nihai özellikleri ve mikroyapıyı etkiler
  • Maliyet faktörleri – Hammaddeler, üretim yöntemi, kalite standartları

Prosesiniz için optimize edilmiş uygun alaşım seçeneklerini ve tozları daraltmak için tasarım sürecinin başlarında toz üreticileriyle birlikte çalışın. Birden fazla seçenek teknik gereksinimleri karşılayabilir, bu nedenle değeri en üst düzeye çıkarmaya odaklanın.

SSS

İşte silikon alaşım tozları hakkında sıkça sorulan bazı soruların yanıtları:

Silikon alaşımlarının saf metallere göre başlıca avantajları nelerdir?

Silikon alaşımları, mekanik performansı iyileştirirken iletkenlik veya yarı iletken davranış gibi arzu edilen elektriksel özellikleri korur. Alaşımlama, saf silisyum veya diğer baz metallere kıyasla sertliği, mukavemeti, termal kararlılığı ve aşınma direncini artırır.

Ferrosilikon özellikleri silikon içeriğine göre nasıl değişir?

Ferrosilikonlarda silisyum içeriği Si'den Si'ye yükseldikçe sertlik artar ancak kırılganlık da artar. Elektriksel direnç de daha yüksek silikon seviyelerinde önemli ölçüde artar. 75 Si, manyetizma, süneklik ve sertlik arasında iyi bir uzlaşmayı temsil eder.

Metal enjeksiyon kalıplama için hangi toz boyutu önerilir?

Çoğu alaşım sistemi için, 10-25 mikron toz boyutu aralığı, optimum partikül paketlemesi ve sinterlenmiş yoğunluğun yanı sıra bağlandığında optimum akış sağlar. Daha ince tozlar yeşil mukavemeti artırır ancak akış davranışını tehlikeye atar.

Tozlarda görünür yoğunluğun kademe yoğunluğuna göre daha düşük olmasının nedeni nedir?

Titreşim altında ölçülen kademe yoğunluğu, elde edilebilecek en yoğun paketleme durumunu yansıtırken, görünür yoğunluk paketleme verimliliğini azaltan parçacıklar arası boşlukları içerir. Düzensiz açısal toz morfolojileri, görünür ve kademe yoğunlukları arasında daha büyük bir boşluk sergiler.

Bakır ve nikel silikonlar ferrosilikonlardan nasıl farklıdır?

CuSil ve NiSi alaşımları, bakır ve nikelin yüksek elektriksel ve termal iletkenliğine karşılık demirin yalıtkan özelliklerini korur. Bu da onları fırçalar ve kontaklar gibi birleşik metalurjik ve iletken özellikler gerektiren uygulamalar için tercih edilir kılar.

Mekanik frezelemeye kıyasla gaz atomizasyonunun faydası nedir?

Gaz atomizasyonu, otomatik kalıp doldurmaya uygun küresel, akıcı tozlar üretirken, frezeleme daha yüksek yeşil mukavemete sahip düzensiz partiküller oluşturur. Gaz atomize tozlar daha düşük R:G yoğunluk oranlarına sahiptir ancak daha iyi sinterlenmiş homojenlik sağlar.

Sonuç

Silikon alaşım tozları, saf metallerle elde edilemeyen elektrik, manyetik ve mühendislik özelliklerini birleştiren yüksek performanslı metal bileşenler sağlar. Mühendisler, en uygun bileşimi, toz özelliklerini ve üretim sürecini seçerek benzersiz yeteneklere ve değere sahip bileşenler geliştirebilirler. Silikon alaşımlarının çok yönlülüğü, endüstrilerdeki ilerlemeleri ve yenilikleri yönlendirmeye devam edecektir.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Bültenimize Abone Olun

Güncellemeleri alın ve en iyilerden öğrenin

Keşfedilecek Daha Fazla Şey

Scroll to Top