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,深圳高精度氮化硅陶瓷杆。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,深圳高精度氮化硅陶瓷杆。
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,深圳高精度氮化硅陶瓷杆,可延长发动机的使用寿命。 专注氮化硅陶瓷配件生产、定制。深圳高精度氮化硅陶瓷杆
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。 深圳医用行业氮化硅陶瓷片找技术支持、实力厂家的氮化硅零件厂家--鑫鼎陶瓷。
氮化硅陶瓷的热压烧结法(HPS)是将Si3N4 粉末和少量添加剂(如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等),在1916 MPa以上的压强和1600 ℃以上的温度进行热压成型烧结。英国和美国的一些公司采用的热压烧结Si3N4 陶瓷,其强度高达981MPa以上。烧结时添加物和物相组成对产品性能有很大的影响。由于严格控制晶界相的组成,以及在Si3N4 陶瓷烧结后进行适当的热处理,所以可以获得即使温度高达1300 ℃时强度(可达490MPa以上)也不会明显下降的Si3N4系陶瓷材料,而且抗蠕变性可提高三个数量级。若对Si3N4 陶瓷材料进行1400———1500 ℃高温预氧化处理,则在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相,它能显著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高温强度。热压烧结法生产的Si3N4 陶瓷的机械性能比反应烧结的Si3N4 要优异,强度高、密度大。但制造成本高、烧结设备复杂,由于烧结体收缩大,使产品的尺寸精度受到一定的限制,难以制造复杂零件,只能制造形状简单的零件制品,工件的机械加工也较困难。
氮化硅陶瓷,是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上坚硬的物质之一。具有低密度、耐高温等性质。Si3N4陶瓷是一种共价键化合物,基本结构单元为[SiN4]四面体,硅原子位于四面体的中心,在其周围有四个氮原子,分别位于四面体的四个顶点,然后以每三个四面体共用一个原子的形式,在三维空间形成连续而又坚固的网络结构。
Si3N4陶瓷材料作为一种优异的高温工程材料,能发挥优势的是其在高温领域中的应用。Si3N4今后的发展方向是:⑴充分发挥和利用Si3N4本身所具有的优异特性;⑵在Si3N4粉末烧结时,开发一些新的助熔剂,研究和控制现有助熔剂的比较好成分;⑶改善制粉、成型和烧结工艺;⑷研制Si3N4与SiC等材料的复合化,以便制取更多的高性能复合材料。Si3N4陶瓷等在汽车发动机上的应用,为新型高温结构材料的发展开创了新局面。中国是具有悠久历史的文明古国,曾在陶瓷发展史上做出过辉煌的业绩,它极耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,并有惊人的耐化学腐蚀性能,能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液,也能耐很多有机酸的腐蚀;同时又是一种高性能电绝缘材料。 定制氮化硅陶瓷圆棒加工厂家--鑫鼎陶瓷。
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,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,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,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。 来图来样加工氮化硅陶瓷基片。深圳高精度氮化硅陶瓷杆
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氮化硅陶瓷的制备技术在过去几年发展很快,制备工艺主要集中在反应烧结法、热压烧结法和常压烧结法、气压烧结法等类型. 由于制备工艺不同,各类型氮化硅陶瓷具有不同的微观结构(如孔隙度和孔隙形貌、晶粒形貌、晶间形貌以及晶间第二相含量等)。因而各项性能差别很大 。要得到性能优良的Si3N4 陶瓷材料,首先应制备高质量的Si3N4 粉末. 用不同方法制备的Si3N4 粉质量不完全相同,这就导致了其在用途上的差异,许多陶瓷材料应用的失败,往往归咎于开发者不了解各种陶瓷粉末之间的差别,对其性质认识不足。一般来说,高质量的Si3N4 粉应具有α相含量高,组成均匀,杂质少且在陶瓷中分布均匀,粒径小且粒度分布窄及分散性好等特性。好的Si3N4 粉中α相至少应占90%,这是由于Si3N4 在烧结过程中,部分α相会转变成β相,而没有足够的α相含量,就会降低陶瓷材料的强度。深圳高精度氮化硅陶瓷杆
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