氮化硅陶瓷是一种无机材料陶瓷,其在工业技术中属于不可缺少的关键材料之一,可以负责的说,其很好的体现了现代材料科学发展的主要方向之一。本文主要来跟大家具体说说氮化硅陶瓷的用途和性能。
氮化硅陶瓷的性能主要有耐温度高、抗腐蚀强、耐磨损以及特别的电性能,而这些都是金属或者是其他材料所不能比拟的,也正是由于其具备了这些性能,所以目前被广泛应用于机械工程、、电子、通讯、汽车、能源、化工生物等领域。
同时,氮化硅陶瓷还具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性、隔热性能好、热膨胀系数接近于钢等性能优点,所以,氮化硅陶瓷的用途还包括结构陶瓷领域,主要有氮化硅研磨介质球、氮化硅陶瓷轴承、高温稳定耐磨工件、高温窑炉坩埚、高效加热片和切割工具,深圳氮化硅陶瓷滚轮,深圳氮化硅陶瓷滚轮、耐磨刀具、表壳及表带及其它室温耐磨零器件,深圳氮化硅陶瓷滚轮、绝缘材料等。 绝缘耐腐氮化硅陶瓷件厂家---鑫鼎陶瓷。深圳氮化硅陶瓷滚轮
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。 深圳硬度高隔热氮化硅陶瓷球氮化硅陶瓷有哪些种类及应用呢?
氮化硅陶瓷作为现代工程陶瓷之一,硬度次于金刚石,具有热膨胀系数小、热导率高、化学稳定性好、耐磨性高、机械性能好、高温抗氧化等优异的物理化学性能。它已成为很有前途的结构陶瓷,可应用于石油化工、冶金机械、微电子器件、航空航天等领域。同时,氮化硅陶瓷还具有中子活性低、抗辐射损伤能力强和高温结构稳定性好的优点,成为新一代核裂变和未来核聚变反应堆的重要结构材料之一。
随着陶瓷的基础研究和新技术开发的不断进步,特别是复杂件和大型件制备技术的日臻完善,氮化硅陶瓷材料作为性能优良的工程材料将得到更广大的应用
氮化硅陶瓷高温氧化受温度和氧分压影响。根据氧分压的不同,可分为惰性氧化和活性氧化两类。有学者通过实验证明,氮化硅高温氧化,氮化硅陶瓷在碳酸钠熔盐中的腐蚀等人研究了氮化硅陶瓷在碳酸钠中的熔盐腐蚀。有氧气存在时si3N4在1000e熔融Na2CO3中的腐蚀可分为三个阶段第一阶段,快速失重主要是由于前5mNa2CO3的分解和Na2SiO3的形成:Na2CO3科研与探讨现代技术陶瓷2010年第3SiO2xSiO2Na2CO3第二阶段,快速增重当盐膜中的Na2CO3消耗殆尽,iO2的生成量大于其溶解量,进入快速增重阶段这一阶段的腐蚀由氧气在液相膜中的扩散控制氧气在液相硅酸钠中具有更快的扩散速率,曲线上表现为快速增重第三阶段,慢速增重随着反应时间的延基体表层的SiO2变得致密,阻止了氮化硅的继续腐蚀,出现后期质量几乎零增加阶段。精密加工工业氮化硅陶瓷零件。
氮化硅在化工工业中应用:
1.在铸铝连轧生产线和炼铝、熔铝作业中,氮化硅陶瓷可作为测温热电偶套管,还可以作炼铝熔炼炉炉衬、盛铝液的“包子”内衬、坩埚等,甚至输送铝液的泵、管道、阀门、铸铝的模具,全都可用氮化硅做成。
2、作为耐火材料在炼钢行业中比较重要的作用是作为水平连铸的分离环。在水平连铸中,分离环把钢液流分成熔融钢液区和钢液开始凝固区,起着分离钢的液固界面的作用,对保持稳定的钢液凝固起点和铸坯质量起着极大的作用。
3、近年来,高炉用氮化硅及塞隆结合碳化硅制品有很快的发展。国内已有约61%的高炉采用它,特别是炉缸直径为12-15m的大型高炉。实验表明,氮化硅抗渣蚀性和抗氧化性良好。
4、用氮化硅陶瓷做成心轴套住要处理的齿轮,在感应炉内于45s从室温加热至900℃,然后带齿轮清油淬火,周而复始,每周操作5000次,连续使用一年多。氮化硅陶瓷在真空热处理中作为工件的夹具和发热体的钩等都是很合适的,因为它具有耐高温和高温下尺寸稳定的特点。
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晶相是特种陶瓷的基础构成,每个特种陶瓷原材料的主晶相决定了原材料的特性。氮化硅陶瓷的线膨胀系数不大。因此,氮化硅陶瓷具备高韧性,质量的耐磨损、耐腐蚀和耐热性,是一种关键的高溫构造原材料。结构陶瓷主晶相晶体的尺寸、总数、遍布匀称水平及晶体趋向都对其特性有挺大危害,而所述要素的转变与烧制加工工艺拥有紧密的关联。氮化硅陶瓷原材料加温隔热保温并水淬后,所获得的残留抗压强度是考量其耐热震性优劣的一项关键指标图3得出了纳米技术氮化硅陶瓷试件历经热震试验后所获得的室内温度残留抗压强度与耐热震温度差中间的关联。深圳氮化硅陶瓷滚轮
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