氮化矽陶瓷簡介:
氮化矽陶瓷是一種超硬物質,本身具有潤滑性,並且耐磨損;除氫氟酸外,它不與其他無機酸反應(反應方程式:氮化矽+
4HF + 9H2O ===== 3H2SiO3(沉澱)+
4NH4F),抗腐蝕能力強,高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱衝擊,在空氣中加熱到1
000℃以上,急劇冷卻再急劇加熱,也不會碎裂。正是由於氮化矽陶瓷具有如此優異的特性,人們常常利用它來製造軸承,氣輪機葉片,機械密封環,永久性模具等機械構件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化矽陶瓷來製造發動機部件的受熱面,不僅可以提高柴油機質量,節省燃料,而且能夠提高熱效率。氮化矽陶瓷可做燃氣輪機的燃燒室,氮化矽機械密封環(氮化矽環),輸送鋁液的電磁泵的管道(氮化矽管)及閥門,永久性模具,鋼水分離環等。
Si3N4陶瓷是一種共價鍵化合物,基本結別位於四面體的四個頂點構單元為[SiN4]四面體,矽原子位於四面體的中心,在其周圍有四個氮原子,分,然後以每三個四面體共用一個原子的形式,在三維空間形成連續而又堅固的網絡結構。氮化矽的很多性能都歸結於此結構。純的Si3N4為3119,有α和β兩種晶體結構,均為六角晶形,其分解溫度在空氣中為1800℃,在011MPa氮中為1850℃.Si3N4熱膨脹係數低,導熱率高,故其耐熱衝擊性極佳。熱壓燒結的氮化矽加熱到l000
℃後投入冷水中也不會破裂。在不太高的溫度下,Si3N4具有較高的強度和抗衝擊性,但在1200℃以上會隨使用時間的增長而出現破損,使其強度降低,在1450℃以上更易出現疲勞損壞,所以Si3N4的使用溫度一般不超過1300℃。由於Si3N4的理論密度低,比鋼和工程超耐熱合金鋼輕得多,所以,在那些要求材料有高強度,低密度,耐高溫等性質的地方用氮化矽陶瓷去代替合金鋼是再合適不過了。
氮化矽陶瓷的特點:
1,硬度高,耐磨性好,熱導率小,化學穩定性好,耐腐蝕性高
2,高耐火性最高熔點1900℃
3,良好的化學穩定性高溫時能抗酸性腐蝕
4,強度大,耐磨,化學穩定性好,生物相容性好,密度高
5,是一種耐高溫,耐磨損,耐腐蝕的無機非金屬材料,熔點高達攝氏度,是自然界中耐火性能最好的材料之一
氣壓燒結氮化矽陶瓷性能參數:
顏色:淺灰色
室溫抗折強度:800-900Mpa。
室溫斷裂韌性:6.0-7.0Mpa.m1 / 2
體積密度:3.20-3.25g / cm3的
室溫體積電阻率:1014Ω.cm
室溫相對折電常數:6-7MHZ。
熱導率:20-25W(m.k的)-1-
熱澎漲係數:3.1×10-6 /℃
硬度:HRA 92-94