氮化硅(Si3N4)是一种由硅和氮组成的共价键化合物,1857年被发现,到1955年,其作为陶瓷材料实现了大规模生产。氮化硅陶瓷具有金属材料和高分子材料所不具备的众多优点,如耐高温(在1200℃下抗弯强度可达350MPa以上)、耐酸碱腐蚀、自润滑等,在航空航、机械领域得到广大应用。
制备氮化硅陶瓷材料首先需要获得氮化硅粉体,再经过成型、烧结等工艺,终于得到所需要的氮化硅陶瓷,其中粉体主要制备方法有硅粉氮化法,深圳抗氧化氮化硅陶瓷杆、液相反应法、自蔓延高温合成法;主要成型工艺有干压成型、冷等静压成型,深圳抗氧化氮化硅陶瓷杆、流延成型;主要烧结工艺有热压烧结、气压烧结,深圳抗氧化氮化硅陶瓷杆、热等静压烧结、放电等离子烧结等 精密氮化硅螺纹陶瓷结构厂家---鑫鼎陶瓷。深圳抗氧化氮化硅陶瓷杆
氮化硅陶瓷具有机械强、电性能优良、耐高温;耐化学侵蚀等性能,这是因为主晶相是SI3N4:晶体是一种结构紧密、离子链强度很高的晶体因此我们选择材料的时候主要是从晶相考虑。氮化硅陶瓷材料都是由极细微的粒状原料烧结成的在烧结过程中,这些细微的颗粒就成为大量的结晶中心,当它们发育取向不同的晶粒,并长大到相互接近并受到抑制时就形成品界在晶界上的质点,为要适应相邻两个晶粒的品格结构,自己处于—‘种不规则的过渡排列状杰对于小角度晶界,可以把晶界的构造看作是由一系列平行排列的刃型位锗所构成的;对于大角度品界还不清楚,其质点排列很可能已接近玻璃态的无定形纬构品界的宽度决定于两相邻品拉的位向差和材料的纯度,位向差愈大或纯度愈低时,品界往零就愈宽,一般为几个原子层到几百个原子层的厚度。深圳抗氧化氮化硅陶瓷杆找技术支持、实力厂家的氮化硅零件厂家--鑫鼎陶瓷。
多孔氮化硅陶瓷兼具氮化硅陶瓷与多孔材料的性质,既具有氮化硅陶瓷的强度高、韧性好、抗蠕变性好、结构稳定性好、抗雨蚀、抗热冲击性能优良的特点,也具有多孔材料密度小,介电常数和介电损耗小的特性。因此,多孔氮化硅可以应用于航空、航天领域,作为在恶劣环境下使用的天线罩材料。用氮化硅陶瓷制造的雷达天线罩可以在6-7Ma的高速飞行器使用,其强度高、抗热震性和抗雨蚀性好。
**指出,航空发动机平均使用时间超过上千个小时后,存在发动机抗高温的问题,必须由隔热陶瓷解决。同时,要减少油耗,就必须减轻飞机重量,氮化硅陶瓷发动机有助于实现这个目标。
氮化硅陶瓷抗温度急变性好,硬度高,其硬度次于金刚石和氮化硼等物质,用氮化硅陶瓷材料制造发动机,由于温度提高,可使燃料充分燃烧,排出的废气中污染成分大幅度的降低,不仅降低能耗,并且减少了环境污染。正在研制的氮化硅质的全陶瓷发动机代替同类型金属发动机。
目前汽车内燃机耐热部位制造材料为镍基耐热材料,工作温度在1000℃左右若采用氮化硅陶瓷材料,则可以将工作温度提高到1300℃,使发动机效率提高30%左右。氮化硅陶瓷具有较高的高温强度和热传导性,可延长发动机的使用寿命。 氮化硅陶瓷零件的用途有哪些呢?
氮化硅陶瓷晶界相数量对腐蚀性能的影响:选择不同数量晶界相的陶瓷,进行腐蚀比较发现:反应初期,腐蚀速率基本吻合;随着腐蚀的进一步进行,腐蚀速率出现分歧,钝化层出现,且晶界相数量越多,氮化硅腐蚀越严重。氮化硅陶瓷的酸腐蚀主要是非晶态晶界的腐蚀,且分为两步:Y3+,Al3+等烧结添加剂离子的浸出和扩散;残存水合玻璃相的破裂末尾在晶界相表面形成了一层抗腐蚀保护层,即SiO2钝化层,阻止了腐蚀的进一步发生,只有酸浓度达到一定程度时钝化层才可以形成钝化层的形成取决于两个反应过程:晶界层的水解反应和硅酸的脱水反应。 找精密加工氮化硅陶瓷阀门阀芯零件---鑫鼎陶瓷。深圳半导体工业氮化硅陶瓷柱塞
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氮化硅陶瓷结构中,在β-Si3N4的一个晶胞内有6个Si原子,8个N原子。其中3个Si原子和4个N原子在一个平面上,另外3个Si原子和4个N原子在高一层平面上第3层与第1层相对应,相对β-Si3N4而言,α-Si3N4晶胞参数变化不大,但在C轴方向约扩大一倍,其中还含有3%的氧原子以及许多硅空位,因此体系的稳定性较差。氮化硅陶瓷材料中总是不可避免地存在着或大或小数量不等的微气孔和微裂纹,热震条件下出现的裂纹核未必会立即导致材料的破坏在多数情况下,我们考虑的是材料抵抗裂纹扩展的能力,即用断裂力学观点来评价陶瓷材料的抗热震性。深圳抗氧化氮化硅陶瓷杆
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