De industriële verwerkingssector omvat een breed scala aan toepassingen, waaronder mechanische productie, precisieslijpen, materiaalbehandeling en chemische reacties. Traditionele metalen componenten falen snel bij blootstelling aan schuurmaterialen, hoge temperaturen en corrosief medium, wat leidt tot frequente stilstand en verspilde grondstoffen. Siliciumnitride keramiek biedt een combinatie van voordelen, waaronder hoge hardheid (HV 1500), hoge breuktaaiheid, zelfsmering en corrosiebestendigheid, waardoor ze een ideale vervanger zijn voor wolfraamcarbide en slijtvaste legeringen. Het gebruik van siliciumnitridecomponenten kan de beschikbaarheid van apparatuur aanzienlijk verlengen, onderhoudskosten verlagen en het gebruik van smeeroliën en vetten minimaliseren. Tegelijkertijd helpen lichtgewicht ontwerpen het energieverbruik van apparatuur te verlagen, waardoor ze een belangrijk onderdeel zijn in lean manufacturing en groene fabrieksupgrades.
Geschikt voor hogesnelheidsdraaien en frezen, evenals voor continue bewerking van moeilijk te bewerken materialen zoals grijs gietijzer, ductieel ijzer, hittebestendige legeringen en nikkelgebaseerde legeringen. Siliciumnitride-inzetstukken kunnen hoge temperaturen en rode hardheid weerstaan, wat een toename van 30–50% in snijsnelheid mogelijk maakt. Tegelijkertijd elimineert droogbewerking de noodzaak van koelvloeistof, en kan de levensduur van het gereedschap tot vier keer zo lang zijn als die van carbide, wat de verwerkingskosten per onderdeel en de last van koelvloeistofverwijdering aanzienlijk verlaagt.
Gebruikt in hogesnelheidsspindels voor machinegereedschap, turbomoleculaire pompen, schroefluchtcompressoren en andere precisie-roterende apparatuur. Siliciumnitride keramische kogels bereiken een precisiegraad van G5 of hoger, met een toename van 40% in maximale rotatiesnelheid ten opzichte van stalen kogels en een 20% vermindering van de bedrijfstemperatuurstijging. Ze vereisen geen oliemistsmering, wat het smeersysteem vereenvoudigt en olie-lucht emissies elimineren.
Gebruikt voor nat- of droogmalen van hoogzuivere poeders (batterijkathodematerialen, MLCC keramische poeders, pigmenten). Siliciumnitride microkorrels hebben een matige dichtheid en drie keer de slijtvastheid van zirkonia. Ze introduceren geen metalen onzuiverheden, zorgen voor de zuiverheid van het product en verminderen het gebruik van de parel met 60%, waardoor vast afval en de arbeidsintensiteit die gepaard gaat met frequente aanvulling van de parel wordt geminimaliseerd.
Gebruikt in precisiepositioneringstoepassingen zoals geautomatiseerde assemblagelijnen, inspectiebevestigingen en lasmallen. Siliciumnitride positioneringspinnen vertonen minimale slijtage, zelfs na langdurig gebruik, en hebben een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, waardoor de positioneringsnauwkeurigheid herhaalbaar blijft ondanks temperatuurschommelingen in de werkplaats. Dit verlengt de levensduur van gereedschappen en bevestigingen, vermindert de frequentie van armatuurkalibratie en verlaagt de schrootsnelheid.
Gebruikt in dynamische afdichtingstoepassingen zoals chemische pompen, roterende verbindingen en mechanische afdichtingen. De eindvlakken van siliciumnitride afdichtringen zijn bestand tegen zuur- en alkalicorrosie (behalve waterstoffluoride). Ze behouden een lage lekkage, zelfs tijdens droog gebruik of bij het hanteren van deeltjes beladen media, en hebben een levensduur die 2–3 keer langer is dan die van siliciumcarbide of legeringsafdichtringen, waardoor de productietijd door onderhoud en vervanging wordt verminderd, evenals het risico op lekkage van het medium.
Gebruikt in zandstraalmachines, luchtstraalmolens, spuitdroogtorens en uitlaatgasbehandelingssystemen. Siliciumnitride-mondstukken hebben stabiele interne boringafmetingen en zijn bestand tegen hogesnelheidsgaserosie. Ze gaan 3 tot 5 keer langer mee dan hardmetalen mondstukken en laten geen harde deeltjes af die het materiaal kunnen vervuilen, waardoor processtabiliteit wordt gegarandeerd en de frequentie van vervanging van de nozzle wordt verminderd.
Gebruikt voor het classificeren van fijne poeders (zoals lithiumbatterijmaterialen, zeldzame aardmetalen en farmaceutische poeders) in luchtclassificatoren. De bladen van het siliciumnitride-classificatiewiel zijn dun maar sterk en taai, en kunnen lineaire snelheden tot 150 m/s weerstaan. Ze verontropen het materiaal niet, zelfs na slijtage, wat zorgt voor stabiele classificatienauwkeurigheid. Hun levensduur is meer dan 10 keer langer dan die van 45 staal, wat de stilstand- en reinigingskosten bij de productie van ultrafijne poeders aanzienlijk vermindert.
Gebruikt in hogesnelheids-centrifugaalcompressoren, uitlaatgasturbo's en microgasturbines. Siliciumnitride-turbinerotors hebben een lage dichtheid (3,2 g/cm³), wat resulteert in een gewichtsvermindering van meer dan 50% ten opzichte van metalen rotors. Dit vermindert de inertie van opstart en afsluiten, minimaliseert vervorming bij ultrahoge snelheden, elimineert de noodzaak van complexe koelsystemen en verbetert effectief de algehele energie-efficiëntie van de eenheid terwijl de lagerbelasting en het smeerverbruik worden verminderd.
Gebruikt voor het bekleden van bochten in materiaaltransportpijpleidingen, chutes, mengtanks en de basisplaten van schrapertransportbanden. Siliciumnitride slijtvaste platen worden bevestigd op slijtvaste plekken met epoxy of bouten. Door gebruik te maken van hun hoge hardheid (HV 1500) weerstaan ze langdurige impact en slijtage door zand, grind, steenkoolpoeder en slurry. Hun levensduur is 6 tot 10 keer langer dan die van gietijzer met hoog chroom, waardoor de frequentie van stilstand voor linervervanging wordt verminderd en onderhoudsverspilling wordt geminimaliseerd.
Gebruikt in hydraulische of slijtage cilinders voor spuitgietmachines, extruders, zuigerpompen en vergelijkbare apparatuur. De siliciumnitridevoering heeft een glad, dicht oppervlak met een lage wrijvingscoëfficiënt; in combinatie met aansluitende componenten vertoont hij minimale slijtage, waardoor "cilinderscoring" effectief wordt voorkomen. Daarnaast verlengt de weerstand tegen corrosief medium de totale levensduur van de cilinder met meer dan drie keer, waardoor het risico op hydraulische olielekkages en de koolstofemissies die gepaard gaan met cilinderrevisies worden verminderd.
