Si3N4陶瓷材料作為一種優(yōu)異的高溫工程材料

Si3N4 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。Si3N4 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(kāi)發(fā)一些新的助熔劑，研究和控制現(xiàn)有助熔劑的成分；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，以便制取更多的復(fù)合材料。S 它是用硅粉作原料，先用通常成型的方法做成所需的形狀，在氮?dú)庵屑?200℃的高溫下進(jìn)行初步氮化，使其中一部分硅粉與氮反應(yīng)生成氮化硅，這時(shí)整個(gè)坯體已經(jīng)具有一定的強(qiáng)度。氮化硅是耐火材料行業(yè)用量較大的原材料，由于氮化硅的耐高溫性能和抗侵蝕性能都較好，所以氮化硅是生產(chǎn)高爐無(wú)水炮泥、鐵鉤澆注料、耐腐蝕氮化硅陶瓷的原材料。然后在1350℃～1450℃的高溫爐中進(jìn)行二次氮化，反應(yīng)成氮化硅。用熱壓燒結(jié)法可制得達(dá)到理論密度99%的氮化硅。

反應(yīng)燒結(jié)法(RS)是采用一般成型法

反應(yīng)燒結(jié)法（ RS)

是采用一般成型法，先將硅粉壓制成所需形狀的生坯，放入氮化爐經(jīng)預(yù)氮化（部分氮化）燒結(jié)處理，預(yù)氮化后的生坯已具有一定的強(qiáng)度，可以進(jìn)行各種機(jī)械加工（如車(chē)、刨、銑、鉆).。然后，在硅熔點(diǎn)的溫度以上；將生坯再一次進(jìn)行完全氮化燒結(jié)，得到尺寸變化很小的產(chǎn)品（即生坯燒結(jié)后，收縮率很小，線(xiàn)收縮率< 011% ). 該產(chǎn)品一般不需研磨加工即可使用。為了消除磚在燒成過(guò)程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或直接結(jié)合氮化硅磚。反應(yīng)燒結(jié)法適于制造形狀復(fù)雜，尺寸正常的零件，成本也低，但氮化時(shí)間很長(zhǎng)。

標(biāo)志材料耐高溫的抵抗能力

特點(diǎn)

自身屬性

1、化學(xué)組成：主要成分決定該耐火材料的品質(zhì)和特點(diǎn)

2、體積密度：?jiǎn)挝惑w積重量，密度大，說(shuō)明致密性好，強(qiáng)度就可能高，但導(dǎo)熱系數(shù)可能就大

3、顯氣孔率：沒(méi)做具體要求，但作為生產(chǎn)廠家需要嚴(yán)格控制顯氣孔。

4、荷重軟化溫度：也叫高溫荷重開(kāi)始變形溫度，此參數(shù)很重要，標(biāo)志材料耐高溫的抵抗能力

5、抗熱震性能：抗溫度急劇變化而不被破壞的能力

6、抗壓強(qiáng)度：承受（常溫）的大壓力能力

7、抗折強(qiáng)度：承受剪切壓力的能力

8、線(xiàn)性變化率：也叫重?zé)€(xiàn)變化或叫殘余線(xiàn)變化，指每次在同等溫度變化中體積發(fā)生膨脹收縮的變化，如果每次膨脹收縮一樣，我們定義這樣的線(xiàn)性變化率為0

理化性質(zhì)

1、耐磨性：

2、熱導(dǎo)率：?jiǎn)挝粶囟忍荻葪l件下，通過(guò)材料單位面積上熱流速率，跟氣孔率有關(guān)

3、耐沖擊性：不用解釋了吧，耐沖擊性好，使用壽命就長(zhǎng)

4、抗渣性：在高溫下抵抗熔渣侵蝕作用而不被破壞的能力。

氮化硅磚是指以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻(Cr2O3)為主

氮化硅磚是指以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻 ( Cr2O3)為主要成分，方鎂石和尖晶石為主要礦物組分的耐火材料制品。這類(lèi)磚耐火度高，高溫強(qiáng)度大，抗堿性渣侵蝕性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良，對(duì)酸性渣也有一定的適應(yīng)性。 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。 制取方法 氮化硅磚采用硅粉氮化后燒結(jié)或熱壓方法制取。燒制氮化硅磚的生產(chǎn)工藝與鎂質(zhì)磚大體相仿。為了消除磚在燒成過(guò)程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或直接結(jié)合氮化硅磚。 優(yōu)點(diǎn) 氮化硅磚耐火度高，高溫強(qiáng)度大，抗堿性渣侵蝕性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良，對(duì)酸性渣也有一定的適應(yīng)性。 應(yīng)用 用于航空、冶金、機(jī)械、半導(dǎo)體等工業(yè)中制造高溫軸承、冶金坩堝、半導(dǎo)體區(qū)域熔煉舟器等。 氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。可用作建筑窯爐和各種熱工設(shè)備的高溫建筑材料和結(jié)構(gòu)材料，并在高溫下能經(jīng)受各種物理化學(xué)變化和機(jī)械作用。它是一種超硬物質(zhì)，本身具有潤(rùn)滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時(shí)。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會(huì)碎裂。