氮化硅莫来石
氮化硅莫氏硬度
氮化硅莫氏硬度今天就来好好聊聊氮化硅的莫氏硬度。
这氮化硅啊，在材料界那可是相当厉害的角色呢。
咱先说说啥是莫氏硬度哈。
莫氏硬度呢，就是一种用来衡量材料硬度的方法。
它把不同的材料按照硬度从低到高分成了十个等级。
比如说，滑石的莫氏硬度是1，最软；钻石的莫氏硬度是10，最硬。
那氮化硅的莫氏硬度是多少呢？它的莫氏硬度可高啦，大概在9 左右呢。
这意味着啥呢？这就意味着氮化硅超级硬啊！想象一下，一般的材料要是用个小刀划一下，可能就会留下划痕。
但是氮化硅可不一样，你拿把小刀在上面划，根本就划不出啥痕迹来。
它硬得就像一块石头，不对，比一般的石头还硬得多呢。
为啥氮化硅这么硬呢？这得从它的结构说起。
氮化硅是一种陶瓷材料，它的分子结构非常紧密。
就像一群士兵紧紧地挨在一起，谁也别想把它们分开。
这种紧密的结构使得氮化硅具有很高的强度和硬度。
氮化硅的硬度在很多方面都有大用处呢。
比如说，在机械制造领域，有些零件需要非常高的硬度和耐磨性。
这时候，氮化硅就派上用场了。
用氮化硅制成的零件，可以在恶劣的环境下工作，不容易磨损和损坏。
再比如说，在电子领域，氮化硅也有重要的应用。
由于它的硬度高，所以可以用来制作电子元件的外壳，保护里面的电子元件不受损坏。
而且氮化硅还具有很好的绝缘性能，可以防止电子元件之间发生短路。
在化工领域，氮化硅也能发挥作用。
因为它的硬度高，耐腐蚀，所以可以用来制作化工设备的零件，比如阀门、管道等等。
这些零件在化工生产过程中，要经受各种化学物质的侵蚀，要是硬度不够，很快就会被损坏。
不过呢，氮化硅虽然硬，但也不是没有缺点。
它的脆性比较大，就是说它虽然硬，但是很容易碎。
这就像一个大力士，虽然力气很大，但是如果不小心摔倒了，就很容易受伤。
所以在使用氮化硅的时候，要注意避免它受到强烈的冲击。
为了克服氮化硅的脆性，科学家们也想了很多办法。
比如说，可以在氮化硅中加入一些其他的材料，来提高它的韧性。
或者采用一些特殊的加工方法，来改变氮化硅的结构，使其更加坚固。
氮化硅陶瓷硬度
氮化硅陶瓷硬度
氮化硅陶瓷是一种优秀的材料，具有非常高的硬度。
在工业领域，氮化硅陶瓷广泛应用于高温和高压环境下的部件制造，例如发动机喷嘴，燃烧室和喷雾器等。
氮化硅陶瓷的硬度一般在9到9.5之间，接近于钻石的硬度。
这
种硬度不仅超过了传统陶瓷材料，也远高于大多数金属材料。
因此，
氮化硅陶瓷在耐磨、抗蚀和耐高温方面表现出色。
氮化硅陶瓷的高硬度与其内部晶格结构有关。
氮化硅属于离子晶体，其晶体结构类似于钻石。
其结构稳定，结构紧密，原子之间的化
学键强度很高，因此硬度很高。
在制造氮化硅陶瓷时，需要使用高温和高压条件。
这些条件有利
于促进氮化硅晶体成长和固化。
此外，添加掺杂剂也是制造高硬度氮
化硅陶瓷的一种有效方法。
在实际应用中，氮化硅陶瓷的硬度也是其优良性能的关键之一。
例如，在工业加工中，氮化硅陶瓷可以用来制作高硬度的刀具，以提
高加工效率和质量。
在航空航天领域，氮化硅陶瓷可以用来制造耐高
温的发动机部件，以保证航空器在极端环境下的安全。
总之，氮化硅陶瓷的硬度是其优良性能的重要因素之一，而这种
高硬度也使其在各个领域都有广阔的应用前景。
因此，进一步研究和
开发氮化硅陶瓷，将有助于推动现代工业的发展，并促进科技创新和进步。
陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。
陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。
这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。
而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。
纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能，主要用作高温及耐磨制品。
其最高使用温度主要取决于基体特征。
陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。
法国已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满意的使用效果。
工制备艺浆体浸渍-热压法适用于长纤维。
首先把纤维编织成所需形状，然后用陶瓷泥浆浸渍，干燥后进行烧结。
优点是加热温度较晶体陶瓷低，层板的堆垛次序可任意排列，纤维分布均匀，气孔率低，获得的强度较高。
缺点则是不能制造大尺寸的制品，所得制品的致密度较低，此外零件的形状不宜太复杂，基体材料必须是低熔点或低软化点陶瓷。
晶须与颗粒增韧陶瓷基复合材料的加工与制备晶须与颗粒的尺寸均很小，只是几何形状上有些区别，用它们进行增韧的陶瓷基复合材料的制造工艺是基本相同的。
基本上是采用粉末冶金方法。
制备工艺比长纤维复合材料简便很多。
所用设备也不复杂设备。
过程简单。
混合均匀，热压烧结即可制得高性能的复合材料制造工艺也可大致分为配料-成型-烧结-精加工等步骤。
直接氧化沉积法方法：将纤维预制体置于熔融金属上面，添加有镁、硅添加剂的熔融金属铝，在氧化气氛中，不断地浸渍预制体，在浸渍过程中，熔融金属或其蒸汽与气相氧化剂反应生成氧化物。
随着时间的延长，边浸渍边氧化，最终可制得纤维增强CMC。
优点：纤维几乎无损伤、纤维分布均匀、CMC性能优异，工艺简单、效率高成本低先驱体热解法方法：将单独合成的先驱体，通过加温调节其粘度，在高压-真空联合作用下使其浸入并充满多向纤维编织坯件的空隙，在高温下使先驱体热解。
氮化硅陶瓷粉末
氮化硅陶瓷粉末氮化硅陶瓷粉末，是一种具有优异性能的陶瓷材料，广泛应用于高温、高压和耐腐蚀等极端环境中。
本文将从氮化硅陶瓷粉末的性质、制备工艺、应用领域等方面进行阐述。
一、氮化硅陶瓷粉末的性质氮化硅陶瓷粉末具有许多优异的性质，如高硬度、高强度、优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性等。
它的硬度接近于金刚石，仅次于碳化硅陶瓷。
同时，氮化硅陶瓷粉末具有优异的导热性能，其导热系数远高于普通陶瓷材料，可达到100-200 W/(m·K)。
此外，它还具有良好的绝缘性能和较低的热膨胀系数，能够在高温环境下保持稳定的性能。
氮化硅陶瓷粉末的制备主要通过高温反应法进行。
一种常用的制备方法是将硅粉和氨气在高温下进行反应，生成氮化硅粉末。
在制备过程中，需要严格控制反应温度和气氛，以确保反应的进行和产物的纯度。
三、氮化硅陶瓷粉末的应用领域氮化硅陶瓷粉末由于其优异的性能，在多个领域得到广泛应用。
首先，在电子行业中，氮化硅陶瓷粉末可用于制备高导热性的散热器和散热模块，有效降低电子元器件的温度，提高其工作性能和寿命。
其次，在机械工程领域，氮化硅陶瓷粉末可用于制备高硬度和耐磨性的零部件，如轴承、密封件和切削工具等。
此外，氮化硅陶瓷粉末还可应用于化学工业、医疗器械和航空航天等领域，用于制备耐腐蚀、耐高温的设备和零部件。
氮化硅陶瓷粉末是一种具有优异性能的陶瓷材料，广泛应用于高温、高压和耐腐蚀等极端环境中。
它的制备工艺相对简单，但需要严格控制反应条件以确保产物的纯度。
在电子、机械、化工等领域中，氮化硅陶瓷粉末发挥着重要的作用，为各行各业提供了高性能的材料解决方案。
随着科学技术的不断发展，相信氮化硅陶瓷粉末将在更多领域展现其巨大的潜力和价值。
碳化硅和氮化硅硬度
碳化硅和氮化硅硬度
碳化硅和氮化硅硬度
碳化硅和氮化硅是两种常见的陶瓷材料，它们具有很高的硬度，是许多工业应用中的重要材料。
下面将分别介绍碳化硅和氮化硅的硬度特性。
碳化硅的硬度
碳化硅是一种非常硬的材料，它的硬度比钢铁高出许多倍。
碳化硅的硬度主要来自于其晶体结构和化学成分。
碳化硅的晶体结构类似于钻石，具有非常高的密度和强的化学键。
这种结构使得碳化硅具有非常高的硬度和耐磨性。
碳化硅的硬度通常用莫氏硬度来表示，其莫氏硬度为9.5。
这意味着碳化硅可以刮伤几乎所有的材料，包括钢铁、陶瓷和玻璃等。
此外，碳化硅还具有非常高的弹性模量和热导率，使其在高温和高压环境下具有很好的稳定性和耐久性。
氮化硅的硬度
氮化硅是一种类似于碳化硅的陶瓷材料，它的硬度也非常高。
氮化硅的晶体结构类似于石英，具有非常高的密度和强的化学键。
这种结构使得氮化硅具有非常高的硬度和耐磨性。
氮化硅的硬度通常用莫氏硬度来表示，其莫氏硬度为9。
这意味着氮化硅可以刮伤几乎所有的材料，包括钢铁、陶瓷和玻璃等。
此外，氮化硅还具有非常高的弹性模量和热导率，使其在高温和高压环境下具有很好的稳定性和耐久性。
总结
碳化硅和氮化硅都是非常硬的陶瓷材料，它们的硬度比钢铁高出许多倍。
碳化硅的莫氏硬度为9.5，氮化硅的莫氏硬度为9。
这些特性使得碳化硅和氮化硅在许多工业应用中具有重要的作用，例如制造磨具、切削工具和高温零件等。
氮化硅的制备、性质及应用
氮化硅的制备、性质及应用一、氮化硅的制备氮化硅（Si3N4）是一种高性能陶瓷材料，具有极高的硬度、耐热性、耐腐蚀性和机械强度。
在高温、高压、化学侵蚀和磨损等环境中都能够保持稳定的性能，因此被广泛地应用于诸如机械制造、航空航天、电子、能源等领域。
其制备主要有以下几种方法：1.1 气相沉积法(Gas-Phase Deposition)氮化硅经常采用气相沉积法制备，一般将硅酸气体和氨混合后，置于反应室内，在高温高压的条件下，氨气和硅源发生氧化还原反应，生成氮化硅。
这种方法可以分为化学气相沉积法(CVD)、低压化学气相沉积法(LPCVD)和物理气相沉积法(PVD)等。
CVD法是将硅源和氨气混合后通过一个加热的反应室，通过热解反应生成氮化硅薄膜。
LPCVD法是在比CVD更低的压力下进行，从而减少了薄膜内的杂质和气孔。
PVD法是将氮化硅蒸发到底材上，通过物理冷凝来生成薄膜。
这三种方法均可以获得高质量的氮化硅薄膜，但设备成本较高。
1.2 热压法(Hot-Pressing)热压法是利用模压设备，在高温和高压下对加工的氮化硅粉末进行压缩成形。
在这个过程中，氮化硅粉末粒子被压实在一起形成高性能的氮化硅材料。
此方法适用于制备较厚的氮化硅坯体，但制造成本较高。
1.3 热等静压法(Hot Isostatic Pressing)热等静压法是在高温和高压的条件下，通过固态反应生成氮化硅。
这种方法通过将氮化硅粉末置于气密的容器中，通过加热和压缩气体的方式进行固态反应。
与热压法相比，这种方法可以制备更大尺寸范围内的氮化硅零件，并且可以减少气孔和缺陷。
二、氮化硅的性质氮化硅是一种重要的工程陶瓷材料，具有许多优异的物理和化学特性。
以下是氮化硅的主要特性：2.1 高硬度与热稳定性氮化硅具有非常高的硬度，通常为9到10的莫氏硬度。
在极端条件下，如高温热应力、化学侵蚀和高压下，氮化硅能够保持稳定的物理特性和化学特性。
2.2 良好的热导性和电绝缘性氮化硅具有较高的热导性和良好的电绝缘性能，这使得它在电子行业和热管理行业中具有良好的应用前景。
氮化硅种类
氮化硅种类氮化硅是一种重要的半导体材料，具有优良的电子性能和热学性能，被广泛应用于微电子、光电子和功率电子领域。
根据氮化硅的不同结构和性质，可以分为以下几种类型。
1. α-氮化硅α-氮化硅是最常见的氮化硅多晶体结构，其晶体结构类似于金刚石。
它具有高硬度、高熔点和优良的热导性能，是一种重要的热界面材料。
α-氮化硅还具有较好的化学稳定性和抗辐照性能，被广泛应用于高温、高压和辐射环境下的电子器件和封装材料。
2. β-氮化硅β-氮化硅是一种具有非晶态或微晶态结构的氮化硅材料。
相比于α-氮化硅，β-氮化硅具有更高的氮含量和较低的晶体有序性。
这种结构使得β-氮化硅具有较好的光学性能和较低的介电常数，因此被广泛应用于光电子器件和光学涂层材料。
3. 纳米氮化硅纳米氮化硅是指晶粒尺寸小于100纳米的氮化硅材料。
由于晶粒尺寸的减小，纳米氮化硅具有较高的比表面积和优异的力学性能。
此外，纳米氮化硅还具有较好的光学性能和高温稳定性，被广泛应用于催化剂、传感器和纳米电子器件等领域。
4. 多晶氮化硅多晶氮化硅是由多个晶界和晶粒组成的氮化硅材料。
多晶氮化硅具有较高的导电性和可调控的电子能带结构，因此被广泛应用于功率电子器件和高频电子器件。
此外，多晶氮化硅还具有较好的化学稳定性和机械强度，适用于复杂的工艺和封装要求。
5. 氮化硅薄膜氮化硅薄膜是一种以氮化硅为主要组分的薄膜材料。
氮化硅薄膜具有较高的绝缘性能、较低的介电常数和较好的热稳定性，被广泛应用于微电子器件的绝缘层和光学涂层。
此外，氮化硅薄膜还可以通过掺杂或改变沉积条件来调控其光学和电学性能，具有良好的可调控性。
氮化硅具有多种结构和性质的类型，每种类型在不同领域具有独特的应用优势。
随着科学技术的不断发展，对氮化硅材料的研究和应用将进一步推动半导体和光电子领域的发展。
氮化硅的生产工艺流程
氮化硅的生产工艺流程
氮化硅是一种广泛应用的重要材料，通常采用氧化硅和蓝宝石等基材上生长。
下面是常用的氮化硅制备工艺流程：
1.基板表面预处理：将基材表面清洗、极化离子处理、化学蚀刻等操作，使表面平整、干净、具有更好的亲和力。
2.气氛准备：将氧化氮、氢气、氨气等混合进入反应炉中，控制温度、压力等条件以及反应时间。
3.生长：在基材上生长氮化硅薄膜。
通过加热基材并将此放在氮化硅原料、氨气以及氧气等反应气体分流口与反应区之间生产氮化硅。
4.退火处理：由于生长过程中产生的应力，对薄膜进行退火，通过处理来使氮化硅薄膜松弛。
以上是常见的氮化硅制备工艺流程，当然根据具体应用和制备要求，氮化硅的生产工艺流程会有所不同。
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46│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 6 期46│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 6 期【摘 要】：以莫来石、氮化硅为主要原料，铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统，制备了氮化硅-莫来石复合材料，并与莫来石材料进行了对比。
试样自然干燥24h 脱模后，再经110℃烘干24h，分别在空气气氛下于1000℃、1300℃和1500℃热处理3h。
检测各温度热处理后试样的体积密度（B.D）、常温抗折强度（M.O.R）、常温耐压强度（C.C.S）以及试样的热膨胀系数、耐磨性能和抗热震性能。
结果表明，经过1000℃、1300℃和1500℃热处理后，氮化硅-莫来石复合材料的常温抗折强度和常温耐压强度均大于莫来石材料的常温抗折强度和常温耐压强度。
在本实验条件下，在莫来石基材料中添加氮化硅并不能提高材料的耐磨性能。
在1250℃～1400℃温度之间，氮化硅-莫来石复合材料的热膨胀系数小于莫来石材料的热膨胀系数。
氮化硅-莫来石复合材料试样热震后的耐压强度大于莫来石材料试样热震后的耐压强度，但耐压强度保持率小于莫来石材料。
【关键词】：莫来石，氮化硅，耐磨性能，热膨胀系数，抗热震性能中图分类号：TB332/TQ175.7 文献标识码：A引 言莫来石因具有抗热震稳定性好，荷重软化温度高，抗渣性好及较高的抗蠕变性等优良性能,被认为是一种耐火工业、电子、光学和高温结构等领域的重要侯选材料[1-3]。
在Si 3N 4结构中，氮原子与硅原子间的键力很强，因而，Si 3N 4具有许多优异性能如耐磨、高硬度、高强度、耐化学腐蚀和很好的高温稳定性等[4]。
以莫来石为基体的材料，具有很强的抗爆裂性和较高的机械强度[5-7]。
通过在莫来石基材料中添加氮化硅制备成氮化硅-莫来石复合材料，则可显著改善莫来石基材料的力学性能。
本实验通过对比氮化硅添加到莫来石基材料前后的体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、耐磨性能、热膨胀系数和抗热震性等性能，研究了非氧化物对莫来石材料性能的影响，制备出了一种氧化物-非氧化物复合材料。
1 实验1.1实验原料及方案本实验的主要原料为莫来石、铝矾土、氮化硅（主要矿物为β-Si 3N 4，w(Si 3N 4)>90%）、硅微粉和铝酸钙水泥。
所用原料的主要化学组成见表1。
按照表2配方组成进行配料，具体是将骨料及粉料加入搅拌罐中，搅拌均匀后再加入水搅拌3min，然后制备成160mm×40mm×40mm 的试样。
试样经110℃烘干后分别于1000℃、1300℃和1500℃保温3h 煅烧，分别测试经过不同热处理温度后试样的体积密度、常温抗折强度和常温耐压强度。
制备Φ20mm×100mm 的试样，用于测试材料的热膨胀系数。
制备114mm×114mm×25mm 的试样，用于测试材料的耐磨性。
制备160mm×40mm×40mm 的试样，经110℃烘干再经1300℃保温3h氮化硅-莫来石复合材料的制备张 巍,戴文勇（派力固（大连）工业有限公司， 大连 116600）收稿日期：2010-3-29作者简介:张巍(1982-)，男，吉林省吉林市人，硕士，工程师，主要从事无机非金属材料结构和物性的研究。
E-mail:cnzhangwei2008@ 表1 原料的主要化学组成（w）Table1 Chemical compositions of raw materials %煅烧，用于测试材料的抗热震性。
1.2性能测试1）体积密度试验。
采用YB/T5200-1993致密耐火浇注料显气孔率和体积密度试验方法，检测烧成后试样的体积密度。
用游标卡尺测定试样的收缩量，并通过计算求得它的体积密度。
2）常温抗折强度和常温耐压强度试验。
采用YB/T5201-1993致密耐火浇注料常温抗折强度和耐压强度试验方法，检测烧成后试样的常温抗折强度和常温耐压强度。
3）耐磨性试验。
采用GB/T18301-2001耐火材料常温耐磨性试验方法检测试样的常温耐磨性。
4）热膨胀系数试验。
采用GB/T 7320.1-2000耐生产与应用文章编号：1001-9642（2010）06-0046-042010年 第 6 期中 国 陶 瓷中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 6 期│47火材料热膨胀试验方法-顶杆法检测试样的热膨胀系数。
5）抗热震性试验。
实验工艺：将电炉升温到1100±10℃保温30min 后，然后将试样迅速放入电炉中，在1100℃保温15min，使试样从表面到心部受热均匀后，将试样取出，至于室温循环水中快冷。
试样在水中冷却3 min 后立即取出，在空气中放置直至室温，重复3次，测量试样残余强度并计算强度保持率。
用日本产CT-1000型抗折实验机测试试样的抗折强度。
用日本产MS-20-S1型耐压试验机测试试样的耐压强度。
用NM-2型耐磨试验机测试试样的常温耐磨性。
用RPZ-03型高温热膨胀仪测试试样的热膨胀系数。
用RZ-2A 型高温热震稳定性试验炉测试试样的抗热震性。
2 结果与讨论2.1氮化硅对试样物理性能的影响莫来石材料和氮化硅-莫来石复合材料的试样在烘干后和烧后的物理性能见表3。
由表3可以看出：（1）莫来石材料的试样经过110℃烘干后，再经过1000℃、1300℃和1500℃热处理，试样的体积密度随着热处理温度的提高而减小。
氮化硅-莫来石复合材料的试样经过110℃烘干后，再经过1000℃、1300℃和1500℃热处理，试样的体积密度随着热处理温度的提高先减小后增大。
同时，氮化硅-莫来石复合材料经过110℃烘干，以及经过1000℃和1300℃热处理后的体积密度均小于莫来石材料的体积密度。
这种现象是因为氮化硅可能有着与碳化硅相似的瘠水性[8]，在搅拌材料时，当材料达到状态接近一致时，氮化硅-莫来石材料的加水量略大，为8.6%左右，而莫来石材料的加水量为8%左右。
（2）莫来石材料的试样经过110℃烘干后，再经过1000℃、1300℃和1500℃热处理，材料的常温抗折强度和常温耐压强度均随着热处理温度的提高而增大，其中经1000℃热处理后的常温耐压强度相对烘干后的常温耐压强度略有降低。
氮化硅-莫来石复合材料的试样经过110℃烘干后，再经过1000℃、1300℃和1500℃热处理，材料的常温抗折强度和常温耐压强度也随着热处理温度的提高而增大，其中经1500℃热处理后的常温抗折强度略小于经1300℃热处理后的常温耐压强度。
并且发现，当经过110℃烘干后氮化硅-莫来石复合材料的常温抗折强度和常温耐压强度小于莫来石材料的常温抗折强度和常温耐压强度，这是与搅拌材料时的加水量有关，因为氮化硅-莫来石复合材料的加水量略大，因此烘干后的强度略低。
而经过1000℃、1300℃和1500℃热处理后，氮化硅-莫来石复合材料的常温抗折强度和常温耐压强度均大于莫来石材料的常温抗折强度和常温耐压强度。
这是因为在热处理过程中，Si 3N 4部分氧化后生成活性很高的SiO 2，SiO 2进而与Si 3N 4和Al 2O 3反应生成O’-SiAlON 结合相而使试样强度变大。
有研究表明[9]，添加氮化硅后试样的断裂方式是以穿晶断裂为主，因此在试样中添加Si 3N 4后生成的O’-SiAlON 结合相有利于提高试样的强度。
试样经过1500℃热处理后，耐压强度随着O’-SiAlON 结合相的增多而继续增大。
同时，由于试样中含有硅微粉，硅微粉颗粒细小，表面自由能大，晶格缺陷多，活性大，交易产生固相烧结，因此也起到提高试样耐压强度的作用。
而抗折强度略有减小，这主要是由于在高温1500℃下Si 3N 4的氧化加剧，孔隙增多，导致试样内部颗粒的连接强度下降，因此试样的抗折强度有所减小。
2.2氮化硅对试样耐磨性能的影响表4示出了莫来石材料和氮化硅-莫来石复合材料的试样经过1300℃热处理后的磨损量。
由表4中的磨损量数据可以看出，两种试样经过1300℃热处理后的磨损量差别不明显，莫来石材料的磨损量略小于氮化硅-莫来石复合材料的磨损量。
虽然，Si 3N 4的晶体结构为Si 原子和周围的4个N 原子形成共价键，构成[SiN 4]四面体结构单元，所有四面体共享顶角构成三维空间网络，因此Si 3N 4具有较高的硬度，但通过本组实验数据得出，在表2 试样的配方组成(wt%)Table2 Formulas of specimens %表3 试样的物理性能Table3 Physical properites of specimens中 国 陶 瓷2010年 第 6 期48│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 6 期本实验条件下，在莫来石基材料中添加氮化硅并不能提高材料的耐磨性能。
2.3氮化硅对试样热膨胀系数的影响图1示出了莫来石材料和氮化硅-莫来石复合材料试样的热膨胀系数与热处理温度的关系曲线。
由图1可以看出，在热处理温度800℃以前，氮化硅-莫来石复合材料的热膨胀系数略大于莫来石材料的热膨胀系数，这是与两组材料的初始加水量有关。
在800℃～1250℃温度之间，莫来石材料与氮化硅-莫来石复合材料的热膨胀系数接近一致。
在1250℃～1400℃温度之间，氮化硅-莫来石复合材料的热膨胀系数小于莫来石材料的热膨胀系数。
这是与氮化硅本身的线膨胀系数较低有关，同时在高温下反应生成的SiAlON 结合相也具有较低的线膨胀系数，因此氮化硅-莫来石复合材料的热膨胀系数略小一些。
2.4氮化硅对试样抗热震性能的影响图2、图3分别为莫来石材料和氮化硅-莫来石复合材料试样热震后的耐压强度和耐压强度保持率。
从图2中看出，氮化硅-莫来石复合材料试样热震后的耐压强度仍然大于莫来石材料试样的耐压强度。
这不仅跟试样具有较高的强度有关（见表3），而且也与Si 3N 4具有良好的导热性能，较小热膨胀系数，Si 3N 4以细小颗粒分散于基体大颗粒之间，以及试样成型时有合理的颗粒级配等有关，这些都有利于提高材料的抗热震性能。
从图3中看出，莫来石材料试样的耐压强度保持率大于氮化硅-莫来石复合材料试样的耐压强度保持率，但氮化硅-莫来石也仍然具有较高的耐压强度保持率65.7%。
分析氮化硅-莫来石材料耐压强度保持率小于莫来石材料耐压强度保持率的原因是因为在空气气氛下制备的试样在烧结过程中存在部分的氧化反应，部分Si 3N 4在颗粒表面生成了致密的SiO 2膜[10]，因此Si 3N 4的部分优良性能被抵消，造成氮化硅-莫来石材料的耐压强度保持率小于莫来石材料的耐压强度保持率。
3 结 论1）氮化硅-莫来石复合材料经过110℃烘干，以及经过1000℃和1300℃热处理后试样的体积密度小于莫来石材料的体积密度。