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。2、氮化硅結(jié)合碳化硅制品的常溫強(qiáng)度高，在1200-1400℃高溫下，幾乎保持與常溫相同時(shí)間的強(qiáng)度和硬度。它耐高溫，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%以下的溶液，也能耐很多有機(jī)酸的腐蝕；同時(shí)又是一種電絕緣材料。

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、刨、銑、鉆).。然后，在硅熔點(diǎn)的溫度以上；氣壓燒結(jié)氮化硅在1～10MPa氣壓下，2000℃左右溫度下進(jìn)行。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，線收縮率< 011% ). 該產(chǎn)品一般不需研磨加工即可使用。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)。

廢舊氮化硅磚主要用于耐火材料行業(yè)

因?yàn)榈枧c碳碳復(fù)合材料、三氧化二鋁、二氧化釷、氮化硼等能產(chǎn)生較強(qiáng)的融合，因此可作為融合原材料，以不一樣配制開展改性材料。除此之外，氮化硅還能運(yùn)用到太陽(yáng)能電池板中。用PECVD法鍍氮化硅膜后，不僅能做為減反射膜可減少入射角的反射面，并且，在氮化硅薄膜的堆積全過程中，反映物質(zhì)氫原子進(jìn)到氮化硅薄膜及其硅單晶內(nèi)，具有了鈍化處理缺點(diǎn)的功效。這兒的氮化硅氮硅原子數(shù)量比并并不是嚴(yán)苛的4:3，只是依據(jù)加工工藝標(biāo)準(zhǔn)的不一樣而在一定范疇內(nèi)起伏，不一樣的分子占比相匹配的薄膜的物理特性各有不同。大家收購(gòu) 的廢棄氮化硅磚關(guān)鍵用以耐火材料行業(yè)，耐火材料行業(yè)歸屬于基本工業(yè)生產(chǎn)，是鋼材、稀有金屬都離不了的行業(yè)，圍繞全部工業(yè)生產(chǎn)鏈，因此耐火材料行業(yè)對(duì)碳碳復(fù)合材料和氮化硅的需要量十分大。氮化硅是耐火材料行業(yè)使用量很大的原料，因?yàn)榈璧哪蜔嵝阅芎涂垢g性能都不錯(cuò)，因此氮化硅是生產(chǎn)制造煉鐵高爐無水炮泥、鐵錐耐火澆注料、抗腐蝕氮化硅瓷器的原料。性能氮化硅磚是以Si3N4為主要成分的獨(dú)特耐火材料產(chǎn)品。相對(duì)密度3.19g/cm3。熱膨脹系數(shù)小，為2.53×10-6/℃。1200℃下導(dǎo)熱率18.4W/(m·K)。耐熱性好，1200～2000℃熱交換器上一千次不毀壞?？拐蹚?qiáng)度達(dá)到200~700MPa，耐空氣氧化溫度1400℃，在復(fù)原氛圍中達(dá)到1870℃。室內(nèi)溫度電阻1.1×1014Ω·m。選用硅粉滲氮后煅燒或壓合方式制得。制得原料生產(chǎn)制造氮化硅磚的關(guān)鍵原料是煅燒鎂砂和鉻鐵礦。在氮化硅薄膜的沉積過程中，反應(yīng)產(chǎn)物氫原子進(jìn)入氮化硅薄膜以及硅片內(nèi)，起到了鈍化缺陷的作用。鎂砂原料的純凈度要盡量高，鉻鐵礦成分的規(guī)定為：Cr2O330～45%，CaO不超1.0～1.5%。

氮化硅的制法有以下幾種： 在1300～1400℃時(shí)將粉狀硅與氮?dú)夥磻?yīng)； 在1500℃時(shí)將純硅與氨作用；

在含少量氫氣的氮?dú)庵凶茻趸韬吞嫉幕旌衔?將SiCl4的氨解產(chǎn)物Si(NH2)4完全熱分解。氮化硅可用作催化劑載體、耐高溫材料、涂層和磨料等。

氮化硅陶瓷具有高強(qiáng)度、耐高溫的特點(diǎn)，在陶瓷材料中其綜合力學(xué)，耐熱震性能、性能、耐磨損性能、耐蝕性能好，是熱機(jī)部件用陶瓷的候選材料。在機(jī)械工業(yè)，氮化硅陶瓷用作軸承滾珠、滾柱、滾球座圈、工模具、新型具、泵柱塞、心軸 密封材料等。