氮化硅陶瓷,是一種燒結時不收縮的無機材料陶瓷。氮化硅的強度很高,尤其是熱壓氮化硅,是世界上堅硬的物質之一。具有低密度、耐高溫等性質。Si3N4陶瓷是一種共價鍵化合物,基本結構單元為[SiN4]四面體,硅原子位于四面體的中心,在其周圍有四個氮原子,分別位于四面體的四個頂點,然后以每三個四面體共用一個原子的形式,在三維空間形成連續而又堅固的網絡結構。
Si3N4陶瓷材料作為一種優異的高溫工程材料,能發揮優勢的是其在高溫領域中的應用。Si3N4今后的發展方向是:⑴充分發揮和利用Si3N4本身所具有的優異特性;⑵在Si3N4粉末燒結時,開發一些新的助熔劑,研究和控制現有助熔劑的比較好成分;⑶改善制粉、成型和燒結工藝;⑷研制Si3N4與SiC等材料的復合化,以便制取更多的高性能復合材料。Si3N4陶瓷等在汽車發動機上的應用,為新型高溫結構材料的發展開創了新局面。中國是具有悠久歷史的文明古國,曾在陶瓷發展史上做出過輝煌的業績,它極耐高溫,強度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降,受熱后不會熔成融體,一直到1900℃才會分解,并有驚人的耐化學腐蝕性能,能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的燒堿溶液,也能耐很多有機酸的腐蝕;同時又是一種高性能電絕緣材料。 氮化硅陶瓷支撐塊廠家。惠州硬度高隔熱氮化硅陶瓷球
氮化硅陶瓷的工藝性能:
1、機械強度高,硬度潔凈于剛玉,有自潤滑性耐磨。室溫抗彎強度可以高達980MPa以上,能與合金鋼相比,而且強度可以一直維持到1200°不下降。
2、熱穩定高,熱膨脹系數小,有良好的導熱性能,所以抗熱震性很好,從室溫到1000°的熱沖擊不會開裂。
3、化學性能穩定,幾乎可耐一切無機酸(HF除外)和濃度在30%一下燒堿(NaOH)溶液的腐蝕,也能耐很多有機物質的侵蝕,對多種有色金屬熔融體(特別是鋁液)不潤濕,能經受強烈的放射輻照。
4、密度低,比重小,是鋼的2/5,電絕緣型好。
氮化硅陶瓷的應用初期主要用在機械、冶金、化工、航空、半導體等工業上,作某些設備或產品的零部件,取得了很好的預期效果。近年來,隨著制造工業和測試分析技術的發展,氮化硅陶瓷制品的可靠性不斷提高,因此應用面不斷擴大。特別值得贊賞的是,正在研制氮化硅陶瓷發動機,并且已經取得了的很大進展,這在科學技術上成為舉世矚目的大事。 鄭州米黃色氮化硅陶瓷環精密氮化硅螺紋陶瓷結構廠家---鑫鼎陶瓷。
氮化硅陶瓷高溫氧化受溫度和氧分壓影響。根據氧分壓的不同,可分為惰性氧化和活性氧化兩類。有學者通過實驗證明,氮化硅高溫氧化,氮化硅陶瓷在碳酸鈉熔鹽中的腐蝕等人研究了氮化硅陶瓷在碳酸鈉中的熔鹽腐蝕。有氧氣存在時si3N4在1000e熔融Na2CO3中的腐蝕可分為三個階段第一階段,快速失重主要是由于前5mNa2CO3的分解和Na2SiO3的形成:Na2CO3科研與探討現代技術陶瓷2010年第3SiO2xSiO2Na2CO3第二階段,快速增重當鹽膜中的Na2CO3消耗殆盡,iO2的生成量大于其溶解量,進入快速增重階段這一階段的腐蝕由氧氣在液相膜中的擴散控制氧氣在液相硅酸鈉中具有更快的擴散速率,曲線上表現為快速增重第三階段,慢速增重隨著反應時間的延基體表層的SiO2變得致密,阻止了氮化硅的繼續腐蝕,出現后期質量幾乎零增加階段。
氮化硅 陶瓷的很多性能都歸結于此網絡結構。純Si3N4為3119,有α和β兩種晶體結構,均為六角晶形,其分解溫度在空氣中為1800℃,在110MPa氮中為1850℃。Si3N4 熱膨脹系數低、導熱率高,故其耐熱沖擊性較好。熱壓燒結的氮化硅加熱到l000℃后投入冷水中也不會破裂。在不太高的溫度下,Si3N4 具有較高的強度和抗沖擊性,但在1200℃以上會隨使用時間的增長而出現破損,使其強度降低,在1450℃以上更易出現疲勞損壞,所以Si3N4 的使用溫度一般不超過1300℃。由于Si3N4 的理論密度低,比鋼和工程超耐熱合金鋼輕得多,所以,在那些要求材料具有強度高、低密度、耐高溫等性質的地方用Si3N4 陶瓷去代替合金鋼是再合適不過了。 氮化硅陶瓷零件的應用前景。
氮化硅陶瓷是一種無機材料陶瓷,其在工業技術中屬于不可缺少的關鍵材料之一,可以負責的說,其很好的體現了現代材料科學發展的主要方向之一。本文主要來跟大家具體說說氮化硅陶瓷的用途和性能。
氮化硅陶瓷的性能主要有耐溫度高、抗腐蝕強、耐磨損以及特別的電性能,而這些都是金屬或者是其他材料所不能比擬的,也正是由于其具備了這些性能,所以目前被廣泛應用于機械工程、、電子、通訊、汽車、能源、化工生物等領域。
同時,氮化硅陶瓷還具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性、隔熱性能好、熱膨脹系數接近于鋼等性能優點,所以,氮化硅陶瓷的用途還包括結構陶瓷領域,主要有氮化硅研磨介質球、氮化硅陶瓷軸承、高溫穩定耐磨工件、高溫窯爐坩堝、高效加熱片和切割工具、耐磨刀具、表殼及表帶及其它室溫耐磨零器件、絕緣材料等。 可定制加工機械應用氮化硅陶瓷零件廠家---鑫鼎精密陶瓷。鄭州米黃色氮化硅陶瓷環
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氮化硅陶瓷其熱穩定性高,抗氧化能力強,產品尺寸精度較高,因氮化硅是高共價化合物,具有極高的粘結性,能在空氣中形成氧化物保護膜,因此也具有較好的化學穩定性,1200℃以下不被氧化,1200~1600℃生成保護膜可防止進一步氧化,且不被鋁、鉛、錫、銀、黃銅、鎳等多種熔融金屬或合金的腐蝕,但能被鎂、鎳鉻、鎳、不銹鋼等熔液腐蝕,因其能在高溫工程中使用,因冶金工業等方面的先進耐火材料,因PECVD法鍍氮化硅膜時,刀具和刃具等材料可成為結合材料,可將其用作復合材料,應用于薄膜太陽能電池中,如聚硅氧烷、氧化鋁、二氧化釷、氮化硼等。惠州硬度高隔熱氮化硅陶瓷球