氮化硅陶瓷具有機(jī)械強(qiáng)、電性能優(yōu)良、耐高溫;耐化學(xué)侵蝕等性能,這是因?yàn)橹骶嗍荢I3N4:晶體是一種結(jié)構(gòu)緊密、離子鏈強(qiáng)度很高的晶體因此我們選擇材料的時(shí)候主要是從晶相考慮。氮化硅陶瓷材料都是由極細(xì)微的粒狀原料燒結(jié)成的在燒結(jié)過程中,這些細(xì)微的顆粒就成為大量的結(jié)晶中心,當(dāng)它們發(fā)育取向不同的晶粒,并長(zhǎng)大到相互接近并受到抑制時(shí)就形成品界在晶界上的質(zhì)點(diǎn),為要適應(yīng)相鄰兩個(gè)晶粒的品格結(jié)構(gòu),自己處于—‘種不規(guī)則的過渡排列狀杰對(duì)于小角度晶界,可以把晶界的構(gòu)造看作是由一系列平行排列的刃型位鍺所構(gòu)成的;對(duì)于大角度品界還不清楚,其質(zhì)點(diǎn)排列很可能已接近玻璃態(tài)的無定形緯構(gòu)品界的寬度決定于兩相鄰品拉的位向差和材料的純度,位向差愈大或純度愈低時(shí),品界往零就愈寬,一般為幾個(gè)原子層到幾百個(gè)原子層的厚度。找氮化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝流程。廣州高精度氮化硅陶瓷片
氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)中,在β-Si3N4的一個(gè)晶胞內(nèi)有6個(gè)Si原子,8個(gè)N原子。其中3個(gè)Si原子和4個(gè)N原子在一個(gè)平面上,另外3個(gè)Si原子和4個(gè)N原子在高一層平面上第3層與第1層相對(duì)應(yīng),相對(duì)β-Si3N4而言,α-Si3N4晶胞參數(shù)變化不大,但在C軸方向約擴(kuò)大一倍,其中還含有3%的氧原子以及許多硅空位,因此體系的穩(wěn)定性較差。
眾所周知,材料在加熱和冷卻過程中會(huì)發(fā)生膨脹和收縮,當(dāng)這種膨脹或收縮受到約束時(shí),就會(huì)在材料內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力通常情況下,存在溫度梯度或不同物相之間熱膨脹失配及同種物相熱膨脹呈現(xiàn)各向異性時(shí),就會(huì)在材料內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力。氮化硅陶瓷屬高溫難溶化學(xué)物質(zhì),無溶點(diǎn),抗高溫應(yīng)力松弛工作能力強(qiáng),沒有粘接劑的反映煅燒氮化硅負(fù)載變軟點(diǎn)在1800℃之上。 無錫高韌氮化硅陶瓷盤精密加工工業(yè)氮化硅陶瓷零件。
氮化硅陶瓷作為現(xiàn)代工程陶瓷之一,硬度次于金剛石,具有熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐磨性高、機(jī)械性能好、高溫抗氧化等優(yōu)異的物理化學(xué)性能。它已成為很有前途的結(jié)構(gòu)陶瓷,可應(yīng)用于石油化工、冶金機(jī)械、微電子器件、航空航天等領(lǐng)域。同時(shí),氮化硅陶瓷還具有中子活性低、抗輻射損傷能力強(qiáng)和高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),成為新一代核裂變和未來核聚變反應(yīng)堆的重要結(jié)構(gòu)材料之一。
隨著陶瓷的基礎(chǔ)研究和新技術(shù)開發(fā)的不斷進(jìn)步,特別是復(fù)雜件和大型件制備技術(shù)的日臻完善,氮化硅陶瓷材料作為性能優(yōu)良的工程材料將得到更廣大的應(yīng)用
氮化硅陶瓷存在兩種由[Si-N4]四面體結(jié)構(gòu),在β-Si3N4的一個(gè)晶胞內(nèi)有6個(gè)Si原子,8個(gè)N原子其中3個(gè)Si原子和4個(gè)N原子在一個(gè)平面上,另外3個(gè)Si原子和4個(gè)N原子在高一層平面上第3層與第1層相對(duì)應(yīng),如此相應(yīng)的在C軸方向按ABAB…重復(fù)排列。氮化硅陶瓷有兩種晶型,即α—Si3N4(顆粒狀晶體)和β一Si3N4(長(zhǎng)柱狀或針狀晶體),均屬六方晶系,都是由[SiN4】四面體共用頂角構(gòu)成的三維空間網(wǎng)絡(luò)且相是由幾乎完全對(duì)稱的六個(gè)[SiN4】組成的六方環(huán)層在c軸方向重疊而成而α相是由兩層不同且有變形的非六方環(huán)層重疊而成α相結(jié)構(gòu)對(duì)稱性低,內(nèi)部應(yīng)變比β相大,故自由能比β相高,α相在較高溫度下(1400℃~1600℃)可轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嘁虼擞腥藢ⅵ痢猄i3N4稱為低溫型,是不穩(wěn)定的,β—Si3N4為高溫型,是穩(wěn)定的。
熱壓法制備的氮化硅陶瓷晶粒尺寸為100nm左右的氮化硅陶瓷抗熱震性能研究結(jié)果表明,在納米尺度范圍內(nèi),晶粒較粗大的氮化硅陶瓷具有較好的抗熱震性能;隨起始粉末中-Si3N4含量的增加,氮化硅陶瓷的抗熱震性能得到明顯提高。氮化硅是一種共價(jià)化合物,所以原子之間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相互結(jié)合,所以它具有很高的硬度及熔點(diǎn)。 找技術(shù)支持、實(shí)力廠家的氮化硅零件廠家--鑫鼎陶瓷。
氮化硅陶瓷材料作為一種優(yōu)異的高溫工程材料,能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的是其在高溫領(lǐng)域中的應(yīng)用。 氮化硅陶瓷今后的發(fā)展方向是:⑴充分發(fā)揮和利用Si3N4 本身所具有的優(yōu)異特性;⑵在Si3N4 粉末燒結(jié)時(shí),開發(fā)一些新的助熔劑,研究和控制現(xiàn)有助熔劑的比較好成分;⑶改善制粉、成型和燒結(jié)工藝; ⑷研制Si3N4 與SiC等材料的復(fù)合化,以便制取更多的高性能復(fù)合材料。Si3N4 陶瓷等在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用,為新型高溫結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展開創(chuàng)了新局面。汽車工業(yè)本身就是一項(xiàng)集各種科技之大成的多學(xué)科性工業(yè),中國(guó)是具有悠久歷史的文明古國(guó),曾在陶瓷發(fā)展史上做出過輝煌的業(yè)績(jī),隨著開放的進(jìn)程,有朝一日,中國(guó)也必然躋身于世界汽車工業(yè)大國(guó)之列,為陶瓷事業(yè)的發(fā)展再創(chuàng)輝煌。它極耐高溫,強(qiáng)度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降,受熱后不會(huì)熔成融體,一直到1900℃才會(huì)分解,并有驚人的耐化學(xué)腐蝕性能,能耐幾乎所有的無機(jī)酸和30%以下的燒堿溶液,也能耐很多有機(jī)酸的腐蝕;同時(shí)又是一種高性能電絕緣材料。氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件定制加工找鑫鼎陶瓷廠。上海硬度高隔熱氮化硅陶瓷
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氮化硅陶瓷在機(jī)械行業(yè)中主要用作閥門、管道、分級(jí)輪以及陶瓷刀具,用途比較多是氮化硅陶瓷軸承球。氮化硅軸承球在使用中轉(zhuǎn)速每分鐘高達(dá)60萬轉(zhuǎn),其主要用在精密機(jī)床主軸、電主軸高速軸承,航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軸承等設(shè)備用軸承中。
氮化硅陶瓷軸承球與鋼質(zhì)球相比具有突出的優(yōu)點(diǎn):密度低、耐高溫、自潤(rùn)滑、耐腐蝕。陶瓷球作為高速旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生離心應(yīng)力,氮化硅的低密度降低了高速旋轉(zhuǎn)體外圈上的離心應(yīng)力。致密Si3N4陶瓷還表現(xiàn)出高斷裂韌性、高模量特性和自潤(rùn)滑性,可以出色地抵抗多種磨損,承受可能導(dǎo)致其他陶瓷材料產(chǎn)生裂紋、變形或坍塌的惡劣環(huán)境,包括極端溫度、大溫差、超高真空。氮化硅軸承有望在各個(gè)行業(yè)中獲得廣大的應(yīng)用。 廣州高精度氮化硅陶瓷片
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