氮化硅和氧化硅氮化硅陶瓷參數(shù)

時間：2019-02-26作者：杭州瑞目特科技有限公司瀏覽：86

氮化硅和氧化硅材料介紹 


陶瓷工業(yè)是硅酸鹽工業(yè)的主要分支之一,屬于無機(jī)化學(xué)工業(yè)范圍．但現(xiàn)代科學(xué)高度綜合,互相滲透,從整個陶瓷工業(yè)制造工藝的內(nèi)容來分析,它的錯綜復(fù)雜與牽涉之廣,顯然不是僅用無機(jī)化學(xué)的理論所能概括。，采用高純度人工合成的原料，利用精密控制工藝成形燒結(jié)制成，一般具有某些特殊性能，以適應(yīng)各種需要根據(jù)其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等；特種陶瓷具有特殊的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能本節(jié)主要介紹特種陶瓷。氮化硅陶瓷 ，屬于共價鍵結(jié)合的化合物，氮化硅陶瓷表面經(jīng)拋光后，有金屬光澤，晶粒內(nèi)部的質(zhì)點排列是遠(yuǎn)程有序排列的規(guī)則點陣(圖中黑線包圍區(qū)域內(nèi))，而晶粒之間的質(zhì)點則呈混亂的無序排列這可視為品格發(fā)生了畸變品格畸變的厚度稱為品界厚度經(jīng)響制品和顯微結(jié)構(gòu)性能的主要有晶界的異相偏折和物質(zhì)遷移兩個效應(yīng)，熔點1900℃（加壓下），6／K，約為A1203的1／3，它的導(dǎo)熱系數(shù)大，為18．4W／(m·K)，同時具有高強(qiáng)度，因此其抗熱震性十分優(yōu)良，僅次于石英和微晶玻璃，熱疲勞性能也很好，室溫電阻率為1．1x10“Q·cm，900，陶瓷材料抗熱震性測試較常用的方法是急冷-強(qiáng)度法 ［2］ ，即將試樣直接從高溫淬入水中水 冷或放在空氣中空冷，然后測試它的強(qiáng)度衰減量或找出強(qiáng)度不產(chǎn)生大幅度下降的臨界溫差，具有這種自潤滑性產(chǎn)生的主要原因，不同于石墨，氮化硼，滑石等在于材料組織的鱗片層狀結(jié)構(gòu)，燒結(jié)Si3N4 時活化劑數(shù)量為8% 就比例而言,Al2O3 為2%, Y2O3 為6%); 燒結(jié)SiC時, 石榴石 的比例中氧化物相占 15%利用燒結(jié)試樣測定了 強(qiáng)度、維氏硬度及抗裂系數(shù) 與溫度之間的關(guān)系測定結(jié)果見圖2 強(qiáng)度的測定結(jié)果表明, Si 質(zhì)材料于1000時強(qiáng)度開始顯著地下降, 于1400時強(qiáng)度較強(qiáng)烈 地下降, 其中包括熱壓的Si3N4, 其開始階段的強(qiáng) 度水平比燒結(jié) Si3N4 倍，氮化硅（Si3N4）存在有3種結(jié)晶結(jié)構(gòu)，分別是α、β和γ三相，α和β兩相是Si3N4較常出現(xiàn)的型式，且可以在常壓下制備，γ相只有在高壓及高溫下，才能合成得到，它的硬度可達(dá)到35GPa，在氧化氣氛中可使用到1400℃，在中性或還原氣氛中一直可使用到1850℃


氮化硅和氧化硅氮化硅陶瓷在工業(yè)上的用途 
碳化硅陶瓷作為現(xiàn)代工程陶瓷之一，其硬度僅次于金剛石，具有熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐磨性能高、在高溫下仍具有良好力學(xué)性能和抗氧化性能等**的物理化學(xué)性質(zhì)，成為較具發(fā)展前景的結(jié)構(gòu)陶瓷，可以廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金機(jī)械、微電子器件和航空航天等領(lǐng)域同時，SiC還具有低的中子活性、良好的耐輻照損傷能力和高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等優(yōu)點，成為新一代核裂變以及未來核聚變反應(yīng)堆中的重要結(jié)構(gòu)材料之一 


氮化硅和氧化硅氮化硅和碳化硅軸套區(qū)別材料介紹 


用碳化硅陶瓷與其他材料一起組成的燃燒室及噴嘴,已用于火箭技術(shù)中碳化硅基復(fù)合材料制備的阿麗亞娜火箭尾噴管已成功應(yīng)用 碳化硅密度居中,比Al2O3輕20%,硬度和彈性模量較高,價格比B4C低得多,還可用于裝甲車輛和飛機(jī)機(jī)腹及防彈防刺衣等 碳化硅材料還具有自潤滑性及摩擦系數(shù)小,約為硬質(zhì)合金的一半它的抗熱震性好、彈性模量高等特點在一些特殊地方獲應(yīng)用,如用來制成高功率的激光反射鏡其性能**銅質(zhì),由于密度低、剛性好、變形小,CVD與反應(yīng)燒結(jié)的碳化硅輕量化反射鏡已經(jīng)在空間技術(shù)中大量使用 


氧化鋯陶瓷材料具有強(qiáng)度高、硬度高、密度低、膨脹系數(shù)低以及耐磨、隔熱、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好、電熱性能優(yōu)越等特性，已成為廣泛應(yīng)用于航空航天、儀器儀表、石油化工、機(jī)械制造等領(lǐng)域的新型材料但由于氧化鋯陶瓷材料同時具有高脆性、低斷裂韌性及材料彈性極限與強(qiáng)度非常接近等特點，因此氧化鋯陶瓷材料的加工難度很大，加工工藝稍有不當(dāng)便會引起工件表面層組織的破壞，很難實現(xiàn)高精度、高效率、高可靠性的加工，從而限制了氧化鋯陶瓷材料應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)展 


氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法近幾年來國內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法 


氮化硅和氧化硅氮化硅材料的制備與應(yīng)用 
軸承零件用氮化硅粉末要求具有下列重要特性：（1）純度高；（2）高均勻而細(xì)的 顆粒；（3）a相含量高，所以制取氮化硅粉末較適宜的方法屬碳熱還原氮化法，即采用高純度細(xì)二氧化硅粉，將其與作為還原劑的碳粉混合，氮?dú)夥?350~1480℃還原氮化,反應(yīng)式為：2SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,將反應(yīng)得到的氮化硅粉末在氧化性氣氛中600～700℃下熱處理除碳，得到的粉末含金屬雜質(zhì)較少，純度高，顆粒細(xì)，α相含量高 


氮化硅和氧化硅氮化硅的制作流程 
流延成型（Tape casting），又稱刮刀法或刀片涂覆法流延成型制備陶瓷材料通常是將陶瓷粉體與**添加劑按適當(dāng)配比混合制備出具有一定黏度的陶瓷漿料，漿料從容器中留下，被刮刀以一定厚度刮壓涂覆在**基帶上，經(jīng)干燥、固化后從上剝下成為陶瓷生坯，然后根據(jù)成品的尺寸和形狀需求對陶瓷生坯進(jìn)行沖切、層合等加工處理，再高溫?zé)Y(jié)，較終獲得所需形狀、尺寸和性能（密度、強(qiáng)度、微觀結(jié)構(gòu)等）的陶瓷材料或制品 


氮化硅和氧化硅氮化硅陶瓷難燒結(jié)的原因 
隨著燒結(jié)的進(jìn)行 ,氣孔逐漸縮小,氣孔中的氣壓逐漸增大 當(dāng)氣孔中氣壓達(dá)到 2 γ / r (式中 γ 為表面能, r 為氣孔半徑 )時 ,即抵消了作為燒結(jié)推動力的表面能的作用當(dāng)采用熱壓時 ,增加了外壓力 P ,使燒結(jié)推動力增加至 [ P+ ( 2 γ / r ) ],從而促進(jìn)了燒結(jié) K . H . Jack 用 Si 3 N 4 中加入7 w / o 的 Y 2 O 3 進(jìn)行研究 ,與無壓燒結(jié)情況比較 可發(fā)現(xiàn)熱壓燒結(jié)溫度降低 , ,致密化速度提高 ,故 ,采用熱壓燒結(jié)法是十分必要的


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