氮化硅陶瓷存在两种由[Si-N4]四面体结构,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,如此相应的在C轴方向按ABAB…重复排列。氮化硅陶瓷有两种晶型,深圳硬度高隔热氮化硅陶瓷盘,即α—Si3N4(颗粒状晶体)和β一Si3N4(长柱状或针状晶体),均属六方晶系,都是由[SiN4】四面体共用顶角构成的三维空间网络且相是由几乎完全对称的六个[SiN4】组成的六方环层在c轴方向重叠而成而α相是由两层不同且有变形的非六方环层重叠而成α相结构对称性低,内部应变比β相大,故自由能比β相高,α相在较高温度下(1400℃~1600℃)可转变为β相因此有人将α—Si3N4称为低温型,是不稳定的,β—Si3N4为高温型,深圳硬度高隔热氮化硅陶瓷盘,是稳定的。
热压法制备的氮化硅陶瓷晶粒尺寸为100nm左右的氮化硅陶瓷抗热震性能研究结果表明,在纳米尺度范围内,深圳硬度高隔热氮化硅陶瓷盘,晶粒较粗大的氮化硅陶瓷具有较好的抗热震性能;随起始粉末中-Si3N4含量的增加,氮化硅陶瓷的抗热震性能得到明显提高。氮化硅是一种共价化合物,所以原子之间以较强的共价键相互结合,所以它具有很高的硬度及熔点。 氮化硅陶瓷零件的用途有哪些呢?深圳硬度高隔热氮化硅陶瓷盘
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、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、流延成型;主要烧结工艺有热压烧结、气压烧结、热等静压烧结、放电等离子烧结等 深圳机械零件氮化硅陶瓷片专注氮化硅陶瓷配件生产、定制。
氮化硅陶瓷有七大特点,即耐热、抗热震、自润滑、耐腐蚀、耐磨损、比重小和脆性大。除第七项为缺点之外,其他几项特点使得其在航空领域发挥了巨大的作用。且脆性大的缺点也是可以通过连续纤维增韧的方式得到解决的。
航空航天领域里,对材料性能的要求十分苛刻,挑战着传统材料的极限。氮化硅陶瓷因具有高温强度、良好的断裂韧性、高硬度、高介电强度、出色耐热冲击性和摩擦学性能,应用于航空航天是一个很好的选择,能确保优异的机械可靠性和耐磨性。可用于控制卫星轨道的火箭燃烧室推进器,对材料要求很苛刻。由于高温燃烧能够获得更大的推进力,所以不但要求其材料质轻,且能够承受高温。
纳米技术氮化硅陶瓷主要表现出初始短裂痕拓展特点,随起止粉末状中较粗的-Si3N4粉末状成分的提升,纳米技术氮化硅的耐热震特性提升,即在纳米技术限度范畴内,很大晶体的Si3N4瓷器具备较高的耐热震性。Si3N4瓷器的高密度化水平危害其物理性能和耐热震特性,机构中显微镜孔眼的存有一定水平上有益于耐热震特性的改进。与基本氮化硅陶瓷对比,纳米技术氮化硅陶瓷的耐热震性略差。
在常压下,Si3N4没有熔点,于1870℃左右直接分解,可耐氧化到1400℃,实际使用知达1200℃。 氮化硅陶瓷结构件定制加工找鑫鼎陶瓷厂。
氮化硅陶瓷的工艺性能:
1、机械强度高,硬度洁净于刚玉,有自润滑性耐磨。室温抗弯强度可以高达980MPa以上,能与合金钢相比,而且强度可以一直维持到1200°不下降。
2、热稳定高,热膨胀系数小,有良好的导热性能,所以抗热震性很好,从室温到1000°的热冲击不会开裂。
3、化学性能稳定,几乎可耐一切无机酸(HF除外)和浓度在30%一下烧碱(NaOH)溶液的腐蚀,也能耐很多有机物质的侵蚀,对多种有色金属熔融体(特别是铝液)不润湿,能经受强烈的放射辐照。
4、密度低,比重小,是钢的2/5,电绝缘型好。
氮化硅陶瓷的应用初期主要用在机械、冶金、化工、航空、半导体等工业上,作某些设备或产品的零部件,取得了很好的预期效果。近年来,随着制造工业和测试分析技术的发展,氮化硅陶瓷制品的可靠性不断提高,因此应用面不断扩大。特别值得赞赏的是,正在研制氮化硅陶瓷发动机,并且已经取得了的很大进展,这在科学技术上成为举世瞩目的大事。 精密加工工业氮化硅陶瓷密封压环。深圳氮化硅陶瓷滚轮
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氮化硅陶瓷的常压烧结法( PLS)在提高烧结氮气氛压力方面,利用Si3N4 分解温度升高(通常在N2 = 1atm气压下,从1800℃开始分解)的性质,在1700———1800℃温度范围内进行常压烧结后,再在1800———2000℃温度范围内常压烧结。该法目的在于采用气压能促进Si3N4 陶瓷组织致密化,从而提高陶瓷的强度.所得产品的性能比热压烧结略低。这种方法的缺点与热压烧结相似。
氮化硅陶瓷的气压烧结法(GPS)人们对气压烧结进行了大量的研究,获得了很大的进展。气压烧结氮化硅在1 ~10MPa气压下,2000℃左右温度下进行。高的氮气压抑制了氮化硅的高温分解。由于采用高温烧结,在添加较少烧结助剂情况下,也足以促进Si3N4晶粒生长,而获得密度> 99%的含有原位生长的长柱状晶粒高韧性陶瓷. 因此气压烧结无论在实验室还是在生产上都得到越来越大的重视. 气压烧结氮化硅陶瓷具有高韧性、强度高和好的耐磨性,可直接制取接近形状的各种复杂形状制品,从而可大幅度降低生产成本和加工费用. 而且其生产工艺接近于硬质合金生产工艺,适用于大规模生产。 深圳硬度高隔热氮化硅陶瓷盘
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