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氮化硅和氮化硅陶瓷

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作者:TRUNNAmanbetx网址登录NO
更新时间:2021-06-25 14:48:47
氮化硅和氮化硅陶瓷
氮化硅是化学式为Si3N4的无机物质。它是一种重要的结构陶瓷材料,具有高硬度、固有润滑性和耐磨性。它是原子晶体;它耐高温氧化。此外,它还可以抵御寒冷和炎热的影响。在空气中加热到1000℃以上,迅速冷却,然后迅速加热,不会破碎。正是由于氮化硅陶瓷的优良特性,人们经常用它来制造轴承、涡轮叶片、机械密封圈、永久性模具等机械零件。如果用耐高温、不易传热的氮化硅陶瓷制作发动机零件的受热面,不仅可以提高发动机的质量,节约燃料,而且可以提高热效率。
氮化硅的功能与应用
氮化硅具有独特的晶粒结构,高强度、高韧性和很好的耐热性。是高动应力、热应力和高可靠性应用的理想选择。这种材料特性的独特组合在恶劣环境应用(如涡轮机和高端滚珠轴承)中具有优势。
主要功能
耐磨、耐腐蚀、机械强度和韧性高、电绝缘、抗热震
应用
耐磨件,半导体制造设备部件,高温部件


氮化硅陶瓷的生产和应用是否存在不足?
氮化硅虽然具有良好的性能,但也具有陶瓷脆性的共同特性。氮化硅陶瓷是由离子或共价键合晶粒组成的多晶烧结体。高方向性的化学键决定了陶瓷中晶粒位错密度低,滑移系统少,裂纹扩展能量低。在断裂过程中,除了添加新的断裂面能外,几乎没有其他的能量耗散机制,导致强度低、韧性不足等缺点。脆性的致命弱点使其在实际应用中无法保证可靠性。因此,提高其韧性和可靠性一直是氮化硅陶瓷的重要研究方向。
氮化硅陶瓷的成本为何如此之高?
1.粉末成本高。
粉末制备需要高纯度的硅粉和氮气,氮化工艺要求严格控制温度、时间和气压。所制备的粉末可以高能研磨。整个工艺技术要求高。要实现高纯度、纳米级粒径、高比例的相纯度,对设备、工艺乃至质量管理的要求都很高。
2.氮化硅陶瓷价格昂贵。
1) 烧结成本高。氮化硅烧结一般有反应烧结、无压烧结和加压烧结三种方法。从陶瓷评价的角度看,三种方法的质量依次提高。这三种方法各有优点。陶瓷质量越高,对设备、技术和管理的要求就越高,成本也就越高。
2) 加工成本高。氮化硅具有很高的硬度,需要用金刚石磨料加工。如果需要特殊形状加工,则需要特殊设备。因此,氮化硅产品更昂贵。

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