氮化硅陶瓷.
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。
氮化硅陶瓷

由于氮化硅陶瓷脆性大,而金属材料具有优良的室温强度和延展性, 所以将氮化硅陶瓷和金属材料结合,可以制造出满足要求的复杂构件。
其他氮化物结构陶瓷
氮化铝(AlN)陶瓷 熔点:2450℃
•
AlN陶瓷具有高导热性、高强度、高 Leabharlann 热性;机械性能好,耐腐蚀,透光性强
等; • 可以作为散热片;熔融金属用 坩埚、保护管、耐热转等;
来,晶须补强陶瓷基复合材料也一直是人们研究的热点,并取得了不少积
极的研究成果,其中SiC晶须是复合材料中主要应用的晶须,研究发现
Si3N4经SiC晶须强化可大大提高强度和韧性
层状结构复合增韧
近年来,国内外学者从生物界得到启示:贝壳具有的层状结构可以产 生较大的韧性。目前,国内外已有人开始了层状复合材料的探索性研究。 Sajgalik等研究了不同显微结构或不同组成材料构成的多层Si3N4基复合材 料,发现多层材料的强度及韧性都较单相材料高,并表现出准塑性现象; 郭海制备了高韧性的层状Si3N4基复合材料,主层内加入一定量的SiC晶须, 产生两级增韧效果,层状氮化硅陶瓷的断裂韧性显著提高。
•
特别是作为耐热砖应用时,因其
在特殊气氛中的耐热性能优异,所以 常用作2000℃左右的非氧化性电炉的
AlN陶瓷基板-LED用高热导氮 化铝材料
衬材材料。
氮化硼(BN)陶瓷
氮化硼陶瓷是一种以氮化硼为主的陶瓷。具有优良的电绝缘性、 耐热性、耐腐蚀性。高导热性,能吸收中子,高温润滑性和机械加
工性好,是发展较快,应用较广的一种氮化物陶瓷。
TiN还具有良好的导电性,常用作熔盐电解的电极材料。还具有较
高的超导临界温度,是一种优良的超导材料。
15 16
• 化学稳定性:硅氮共价键结合,键能很高,生成焓很高, 形成稳定的化合物(抗氧化性,抗腐蚀性)
氮化硅陶瓷手册__概述说明以及解释

氮化硅陶瓷手册概述说明以及解释1. 引言1.1 概述氮化硅陶瓷是一种具有特殊性能和广泛应用的高级陶瓷材料。
它由氮和硅元素组成,具有出色的物理和化学特性,使其在许多领域都有重要的应用。
本手册概述了氮化硅陶瓷的特性、制备方法以及其在各个领域中的应用情况。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来介绍氮化硅陶瓷。
首先,在引言部分提供了对本手册整体内容以及目录结构的介绍。
接下来,第二部分将详细介绍氮化硅陶瓷的物理特性、化学特性以及现有的应用领域。
第三部分将探讨制备氮化硅陶瓷的不同方法,包括烧结法、热压法和化学气相沉积法。
在第四部分中,我们将阐述氮化硅陶瓷相对于其他材料的优势,并解析其中面临的挑战。
最后,在结论部分对文章进行总结,并展望氮化硅陶瓷未来发展方向。
1.3 目的本手册的目的是提供给读者一个全面了解氮化硅陶瓷的手册,包括其特性、制备方法以及应用领域。
通过阅读本手册,读者将能够了解氮化硅陶瓷在各个领域中的重要性,并对其未来的发展趋势有所认识。
此外,为了使本手册内容更加清晰易懂,我们将使用简洁明了的语言和具体实例进行说明。
通过本手册,我们希望读者能够对氮化硅陶瓷有一个全面而深入的理解,并应用于实际生活和工作中。
2. 氮化硅陶瓷的特性和应用氮化硅陶瓷是一种具有广泛应用前景的先进材料,其具备一系列优异的物理和化学特性。
本部分将详细介绍氮化硅陶瓷的特性,并探讨其在各个领域中的应用。
2.1 物理特性氮化硅陶瓷具有许多出色的物理特性。
首先,它具有极高的硬度和强度,比传统陶瓷材料如氧化铝更为优越。
这使得氮化硅陶瓷可以在高温高压环境下工作而不易变形或断裂。
此外,氮化硅陶瓷还具备良好的导热性能。
它能够有效地传导热量,因此被广泛应用于需要散热性能较佳的领域,如电子器件制冷、电动车充电桩等。
此外,氮化硅陶瓷还表现出优异的耐腐蚀性能。
它可以抵御酸碱等常见溶液的侵蚀,并且在高温环境下也能保持稳定。
2.2 化学特性氮化硅陶瓷具有良好的化学稳定性,能够抵抗许多常见化学试剂的腐蚀。
氮化硅 陶瓷击穿电压

氮化硅陶瓷击穿电压【实用版】目录1.氮化硅陶瓷概述2.陶瓷击穿电压的概念和测试方法3.氮化硅陶瓷的击穿电压特性4.影响氮化硅陶瓷击穿电压的因素5.氮化硅陶瓷击穿电压的应用和意义正文一、氮化硅陶瓷概述氮化硅陶瓷(Si3N4 ceramic)是一种具有高强度、高硬度、高耐磨性和高耐高温性能的先进陶瓷材料。
它主要由硅(Si)和氮(N)两种元素组成,具有优良的力学性能、化学稳定性和电绝缘性能。
因此,氮化硅陶瓷在工业领域具有广泛的应用,如机械、电子、航空航天等领域。
二、陶瓷击穿电压的概念和测试方法陶瓷击穿电压是指在电场作用下,陶瓷材料电阻值降低至某一临界值时,电场强度突然增大,导致材料击穿的电压。
陶瓷击穿电压是评价陶瓷材料电绝缘性能的重要指标,其数值越高,材料的电绝缘性能越好。
测试陶瓷击穿电压的方法有多种,其中最常见的是工频介电强度测试法。
这种方法需要制作材料试样,并使用专门的测试设备进行测量。
产品标准中通常会规定介电强度的下限和测试方法。
三、氮化硅陶瓷的击穿电压特性氮化硅陶瓷具有很高的击穿电压,其值通常在 77WMK(瓦特每米千克)左右。
这意味着氮化硅陶瓷在电场作用下,不容易发生击穿现象,具有很好的电绝缘性能。
四、影响氮化硅陶瓷击穿电压的因素氮化硅陶瓷的击穿电压受多种因素影响,如材料的纯度、晶粒尺寸、烧结工艺等。
提高氮化硅陶瓷的击穿电压,需要优化材料的制备工艺和提高材料的质量。
五、氮化硅陶瓷击穿电压的应用和意义氮化硅陶瓷的高击穿电压性能使其在高压电绝缘领域具有广泛的应用。
例如,在高压输电系统、高频率功率电子器件、电弧炉等设备中,氮化硅陶瓷可以作为优良的电绝缘材料,提高设备的安全性能和可靠性。
总之,氮化硅陶瓷具有高击穿电压特性,是高压电绝缘领域的理想材料。
氮化硅陶瓷行业界定及分类

氮化硅陶瓷行业界定及分类
氮化硅陶瓷是一种特殊陶瓷材料,由硅和氮元素组成,具有良好的高温机械强度、高硬度、耐腐蚀性和绝缘性能等特点。
根据其用途和性质,氮化硅陶瓷可以被分为以下几个类别:
1. 结构陶瓷:氮化硅陶瓷在高温下具有优异的机械强度和耐磨性能,因此广泛应用于结构材料领域,如机械零部件、衬板、切割工具等。
2. 电子陶瓷:由于氮化硅陶瓷具有高绝缘性和低损耗特点,被广泛应用于电子行业,如半导体材料、高压绝缘体、电子线路基板等。
3. 光学陶瓷:氮化硅陶瓷具有良好的光学性能,如高透明度、低散射等,因此可以用于制备光学器件,如镜片、透镜、光纤等。
4. 化学陶瓷:氮化硅陶瓷耐腐蚀性好,可以承受酸碱腐蚀环境,因此在化学工业中被广泛应用,如反应容器、管道、阀门等。
综上所述,氮化硅陶瓷可以根据其用途和性质进行不同的分类。
高导热氮化硅陶瓷制备方法

高导热氮化硅陶瓷制备方法
氮化硅陶瓷的制备方法有很多种,包括以下两种方法:
第一种,以β-Si3N4粉体与外加10%-15%高纯AlN粉体和外加10%-20%助熔剂质量比例混合,采用热压烧结技术制备。
在制备过程中,先将混合后的粉料放在4MPa压力下成型,然后放入石墨模具中,在10-35MPa,1650℃-1850℃,保温时间1-10h条件下热压烧结。
第二种,卤化硅氨解法。
硅的卤化物(SiCl4、SiBr等)或硅的氢卤化物(SiHCl3、SiH2Cl2、SiHI等)与二氧化氮或是N2产生有机化学气相反应,转化成氮化硅。
在超低温下先由硅的卤化物或氢卤化物转化成硅亚胺,再由硅亚胺加温溶解获得氮化硅。
以上是氮化硅陶瓷制备方法的大致介绍,具体的操作流程和所需条件可能会有所不同,可以根据实验需要查阅相关的资料进行更详细地了解。
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。
氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷 氮化硅陶瓷

氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷是现代工业中应用较为广泛的特种陶瓷材料,它们具有优异的性能,被广泛用于高温、高压、耐磨、绝缘、耐腐蚀等领域。
下面将对这三种陶瓷材料进行介绍和比较。
一、氧化铝陶瓷1.1 氧化铝陶瓷概述氧化铝陶瓷是由氧化铝粉末制成,在高温下烧结而成的一种陶瓷材料。
它具有高硬度、耐磨、高温稳定性、化学稳定性等优点,被广泛用于制造工具、轴承、夹具、瓷砖等领域。
1.2 氧化铝陶瓷的特性氧化铝陶瓷具有以下特性:(1)高硬度:氧化铝陶瓷的硬度接近于金刚石,具有优异的耐磨性。
(2)高温稳定性:氧化铝陶瓷在高温下仍能保持稳定的物理和化学特性。
(3)化学稳定性:氧化铝陶瓷具有良好的耐腐蚀性,不易受化学腐蚀。
(4)绝缘性能:氧化铝陶瓷具有良好的绝缘性能,被广泛用于电子元件等领域。
1.3 氧化铝陶瓷的应用氧化铝陶瓷被广泛用于制造高速切削工具、陶瓷轴承、导热陶瓷、电子元件等领域。
因其优异的性能,在航空航天、制造业、电子领域有着重要的应用价值。
二、氧化锆陶瓷2.1 氧化锆陶瓷概述氧化锆陶瓷是以氧化锆粉末为主要原料,经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀等特点,被广泛用于医疗器械、航空航天及其他领域。
2.2 氧化锆陶瓷的特性氧化锆陶瓷具有以下特性:(1)高强度:氧化锆陶瓷的抗弯强度和抗压强度较高。
(2)高韧性:氧化锆陶瓷在高强度的同时具有较高的韧性,不易发生断裂。
(3)耐磨性:氧化锆陶瓷表面光滑,耐磨性能优秀。
(4)耐腐蚀性:氧化锆陶瓷具有良好的耐腐蚀性,不易受化学物质的侵蚀。
2.3 氧化锆陶瓷的应用氧化锆陶瓷被广泛用于医疗器械、航空航天、化工设备等领域。
其在人工关节、瓷牙、高温热电偶等方面有着重要的应用。
三、氮化硅陶瓷3.1 氮化硅陶瓷概述氮化硅陶瓷是以氮化硅粉末为主要原料,经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高硬度、高强度、高热导率等特点,被广泛用于机械制造、光学工业等领域。
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热等静压烧结(Hot-Iso-pressure Sintering) 粉体或预压好的坯体装入包套(金属或玻璃) 炉内通入高压气体(100~200Mpa) 高温下玻璃融化成黏性体或金属具有很好的塑性变 形能力,传递压力,使产品烧结致密。 冷却后清除包套获得烧结产品。 热等静压烧结可以获得完全致密的氮化硅陶瓷,可 以少用或不用烧结助剂,产品各向同性。 热等静压烧结设备昂贵、工艺复杂(要包套)、生 产成本高。
氮化硅陶瓷的制造方法
热压烧结(Hot-press Sintering) 高温下,外加压力强制物料移动实现致密化。 纯氮化硅粉即使热压也无法致密化! -加入烧结助剂! 烧结助剂同氮化硅中微量杂质及氮化硅本身反应 生产玻璃相晶界,高温下玻璃相融化,在外加 压力的作用下共同促进坯体致密化。 MgO,Y2O3,和Al2O3等,
氮化硅陶瓷的制造方法
反应烧结要控制反应速度,所以氮化周期比较长 (一般要4~6天) 烧结坯一般还有15%~30%的孔隙率和1~5%的 残留硅,因此强度一般较低! 反应烧结需氮气渗入坯体内部,因此尺寸太厚的 产品(超过10毫米)难以氮化完全,性能差。 优点:高温强度下降很少,尺寸精度高。设备投 资少,制品加工比较低廉,适合大批量生产。
氮化硅结构
1400~1600℃加热-Si3N4会转变成Si3N4。但不能说相是低温晶型, 是高 温晶型。 低温合成时两相可同时存在 两种结构除有对称性高低差别外,并没 有高低温之分!只不过相对称性低,容 易形成, 相在热力学上更稳定!
氮化硅物理化学性质
热学性质:属高温难熔化合物 无熔点,常压下1900℃左右分解, 抗高温蠕变能力强,不含粘结剂的反应 烧结氮化硅负荷软化点可高达1800℃多。 -6/℃ 热膨胀系数小,(2.8~3.2)×10 导热性好-(2~155W/(mK)) -良好的抗热震性能(从室温~1000℃热冲 击不会开裂)
氮化硅的力学性能
可机械加工性 未烧结的高压力等静压坯(如压力600Mpa) 可直接机械加工 半烧结的素坯,可以用普通车床加工,再完全 烧结。 已烧结的陶瓷可以用金刚石砂轮切片,也可以 精密研磨,表面粗糙度可达0.025微米(镜 状光泽面);0.006微米(镜面)
氮化硅陶瓷的制造方法
原料粉的生成方法 1)硅粉直接氮化
氮化硅陶瓷的制造方法
氮化硅的烧结
氮化硅陶瓷作为高性能材料,必须保证制品的 可靠性,因此其性能必须尽可能稳定! 1)成型和烧结过程中要尽量防止热应力和机械 应力集中。
2)减少陶瓷体内缺陷,防止不同步烧结。
3)烧成的陶瓷晶粒要细,尽量减少晶界相。
体积密度尽量接近理论密度,降低气孔率。
氮化硅陶瓷的制造方法
氮化硅陶瓷的应用
氮化硅陶瓷电热塞
氮化硅陶瓷的应用
氮化硅陶瓷的应用
氮化硅陶瓷的应用
氮化硅陶瓷的应用
氮化硅陶瓷的应用
Molten metal processing parts Superior in thermal shock resistance and high temperature
Si3 N4 3O2 3SiO2 2N2
反应在试样表面生成氧化硅膜,随温度升 高氧化硅膜逐渐变得稳定,
到1000℃左右形成致密氧化硅保护层,从 而防止氮化硅继续氧化。直到1400℃都基 本稳定。
氮化硅物理化学性质
潮湿空气中,氮化硅受热200℃以上,即可 发生表面氧化作用
Si3 N4 6H 2O 3SiO2 4NH 3
氮化硅陶瓷
绪言
地球上氮和硅的含量非常高 空气中氮气含量约78.6% 地壳中硅是继氧后含量第二的元素 (26.09%) 自然界中没有氮硅化合物 氮化硅为人工合成的新材料(1857年)
3Si 4NH 3 Si3 N4 6H 2
19世纪80年代,人们已经制备出氮化硅块体材料
绪言
氮化硅物理化学性质
电绝缘性-(电阻率:1015~1016· cm) 介电损耗小,抗击穿电压高 (受合成方式、游离Si、烧结助剂引入的 杂质等影响) 化学稳定性:硅氮共价键结合,键能很高, 生成焓很高-稳定的化合物 (1)抗氧化性 800℃以下干燥气氛中不与氧反应
氮化硅物理化学性质
800℃以上开始反应
可制得高纯超细氮化硅粉
氮化硅陶瓷的制造方法
4)SHS(自蔓延反应合成)
3Si 2N2 ( 高压3 ~ 10Mpa) 点火自蔓延燃烧 Si3 N4
自蔓延氮化硅粉通常含量非常高,提高相 含量的办法是硅粉中加入加入相粉作为晶 种,降低燃烧温度(加入稀释剂)等
氮化硅陶瓷的制造方法
氮化硅物理化学性质
对于合金熔液 氮化硅对黄铜、硬铝、镍银等很稳定,对 铸铁、中碳钢等也有较好的抗蚀性,但 不耐镍铬合金、不锈钢等腐蚀 (3)抗酸碱盐腐蚀性 一般的酸碱对氮化硅不起作用(HCl,浓硝 酸、王水、磷酸以及温度小于80℃的85 %以下的硫酸、25%以下的NaOH溶液)
氮化硅物理化学性质
二战之后,科学技术发展迅速,原子能、 火箭、燃气轮机等高技术领域对材料提 出了更高的要求, 迫使人们去寻求比耐热合金更能承受高 温、比普通陶瓷更能抵御化学腐蚀的新 材料。 氮化硅陶瓷性能优异,激发了人们对它 的热情和兴趣。
绪言
高的室温强度和高温强度 高硬度 耐磨蚀性好 抗氧化性高 良好的耐热冲击和机械冲击性能 在高温结构陶瓷领域,氮化硅陶瓷是综合 性能最好、最有应用潜力和最有希望替代 镍基合金并在高温领域获得广泛应用的新 材料。
氮化硅陶瓷的制造方法
其他烧结方法(等离子烧结、微波烧结、 电火花烧结等等,没有进入生产领域)
氮化硅陶瓷的应用
氮化硅陶瓷导轮
氮化硅陶瓷的应用
氮化硅陶瓷的应用
硬度高,耐磨,耐强酸腐蚀,高 温性能无明显降低; 抗热震性优良,极高的抗氧化性, 工作温度可达1200度; 有自润滑性能,使用寿命较传统 钢轴承高。 高温设备中的传递装置:高温达 到1200度时,强度,硬度几乎不 变; 高速运转领域:高速电机主轴轴承,机床主轴轴承,牙钻轴承,计算机 硬盘驱动器轴承,仪器仪表用轴承; 航空,航天领域:低的线膨胀系数,在温度变化的环境中稳定可靠; 高真空领域,强磁场环境。
~1450℃ 3Si 2N2 1200 ℃ Si3 N4 ~1450℃ 3Si 4NH3 1200 ℃ Si3 N4 6H 2
温度低容易生成高相产物,温度高则生 成高相产物。有铁可促进反应进行。
为放热反应,应注意控制温度,以免超硅 熔融阻碍反应进行。
氮化硅的力学性能
摩擦系数与自润滑性 摩擦系数小,在高温高速条件下,升高幅 度也较小,因此能保证机构的正常运转。 氮化硅陶瓷具有自润滑性 --在压力作用下、摩擦表面微量分解形 成薄薄的气膜,从而使摩擦面之间的滑 动阻力减小,磨损量也特别小。
氮化硅的力学性能
机械强度 随制备工艺和组织结构的不同而有较大幅度 的变动。抗折强度在100~1200Mpa范围波 动。 断裂韧性 较高(3~9Mpa· m1/2)四方氧化锆可达15, 铸铁、硬质合金(~30),比氧化铝、碳化 硅高。 高温强度取决于晶界相。
此反应生成的氧化硅是无定形的,不能形成致密保 护膜,这个反应会不断缓慢进行。
另外氧化作用与氮化硅陶瓷的气孔和由添加剂形成 的晶界相有很大关系,碱金属杂质会加快氧化反应。
不均匀部分及杂质会使局部氧化加快,形成凹坑, 大大降低陶瓷强度。
氮化硅物理化学性质
(2)抗熔融金属腐蚀性 氮化硅对单质金属熔液(Al,Zn,Cd,Au, Ag,Sn,Pb,Bi,Ga,Ge,In)不浸润, 不受腐蚀。 在真空或惰性气体中不受Cu腐蚀,有氧时氧 化铜会与氮化硅反应。 Mg、Si能将氮化硅润湿并微量侵蚀 过渡元素熔液能强烈润湿氮化硅并与Si反应 生成硅化物,迅速分解氮化硅放出氮气
氮化硅是共价键化合物,很难烧结致密! 1)反应烧结或反应结合氮化硅
是工业化生产中最早使用的制造氮化硅陶瓷的方法
硅粉或硅粉和氮 化硅粉混合后成型 氮气中1200℃ 预氮化 机械加工成 所需零件
氮气氛中1400~1500℃ 最终氮化烧结
氮化硅陶瓷的制造方法
Si粉成型体一般有30%~50%的孔隙度, Si粉氮化后有22%的体积增量,因此生 坯烧成后形状和尺寸基本不变。 通过预氮化,机加工,烧成后尺寸基本 不变的工艺特点,可以用来制造尺寸精 确、复杂形状的部件,这是区别于气体 陶瓷烧结的显著特点。
氮化硅陶瓷的制造方法
重烧结(Resintering或Post-Sintering
将反应烧结和常压烧结结合起来
反应烧结前将烧结助剂混入原料粉中,
将反应烧结坯在高温下重新烧结,得到致密氮化硅 制品 重烧结必须在高的氮气压力下(几十到几百大气压) 制品强度可以达到热压的效果。
氮化硅陶瓷的制造方法
氮化硅陶瓷的制造方法
热压烧结氮化硅陶瓷,致密度高强度也 高(800~1200Mpa)。 烧结中相溶解在玻璃相中然后析出热稳 定性更高的相, 在压力的作用下相生长成长柱状交织结 构,因此烧成体的断裂韧性也较高。
氮化硅陶瓷的制造方法
氮化硅陶瓷的制造方法
热压烧结不要求预先成型,粉体不用加成型 剂。 热压烧结最关键的是热压模具(1700~ 1800℃烧结) 石墨模具强度低,为保证热压时的压力,阴 模的厚度随热压样品的尺寸增大要很厚! 大尺寸高强石墨价格高昂,而且不能保证使 用过程中不发生断裂!
氮化硅陶瓷的制造方法
大尺寸热压模具采用碳纤维复合材料性能改 善不少——壁厚降低,安全系数大大提高