תכונות מכניות של סיליקון ניטריד

קשיות גבוהה וחוזק גבוה

הקשיות של סיליקון ניטריד בסולם Mohs מגיעה ל-9 ומעלה, והקשיות בסולם ויקרס היא 1600-1800 HV, שזה קרוב לקשיות של כמה חומרים סופר-קשים. חוזק הלחיצה של סיליקון ניטריד הוא גם גבוה מאוד, מגיע בדרך כלל מעל 1 GPa, מה שמאפשר לו להפגין עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני פגיעות בחלקים מכניים. בהרבה מערכות מכניות מהירות ועומס גבוה, חיי השירות של חלקי סיליקון ניטריד גבוהים משמעותית מזה של חומרי מתכת מסורתיים, ולא קל להתבלות או לשבור אותם, מה שמתאים במיוחד לחלקי מפתח שצריכים להישאר יציבים לאורך זמן.




קשיחות שבר מעולה

קשיחות שבר - היא היכולת של חומר לעמוד בפני שבר תחת פגיעה או טעינה מהירה. חומרים קרמיים הם בדרך כלל שבירים, אך קשיחות השבר של סיליקון ניטריד מגיעה ל-5-10 MPa-m¹/², שהוא הרבה יותר גבוה מזה של חומרים קרמיים רגילים כגון אלומינה (כ-3 MPa-m¹/²). מאפיין זה הופך את הסיליקון ניטריד לעמיד בתנאים קיצוניים, ומאפשר לו לעמוד בפני זעזועים ועומסים מכניים גדולים, ומהווה חומר אידיאלי לייצור כלי חיתוך וחלקים הנדסיים כבדים.



 

חוזק לחיצה וכיפוף

חוזק הלחיצה של סיליקון ניטריד יכול להגיע ל-3000 MPa וחוזק הכפיפה - 600-800 MPa, שהוא גבוה משמעותית מזה של רוב החומרים הקרמיים. השילוב של חוזק לחיצה וחוזק כיפוף מאפשר לסיליקון ניטריד לשמור על יציבות מבנית בתנאי לחץ גבוהים, ולכן יש לו יתרונות משמעותיים בייצור מיסבים, מיסבים כדוריים ושאר התקנים שחייבים לעמוד בלחץ גבוה. בהשוואה למיסבי מתכת מסורתיים, מיסבי סיליקון ניטריד יכולים לשמור על ביצועים טובים בסביבות מהירות וטמפרטורה גבוהה, אינם נתונים לבלאי ולהאריך את חיי השירות של הציוד.