





Si3N4陶瓷材料作为一种优异的高温工程材料
Si3N4 陶瓷材料作为一种优异的高温工程材料,能发挥优势的是其在高温领域中的应用。Si3N4 今后的发展方向是:⑴充分发挥和利用Si3N4 本身所具有的优异特性;⑵在Si3N4 粉末烧结时,开发一些新的助熔剂,研究和控制现有助熔剂的成分;⑶改善制粉、成型和烧结工艺;1、氮化硅结合碳化硅制品,质地坚硬,莫氏硬度约为9,在非金属材料中属于硬度材料,仅次于金刚石。 ⑷研制Si3N4 与SiC等材料的复合化,以便制取更多的复合材料。它耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,并有惊人的耐化学腐蚀性能,能耐几乎所有的无机酸和30%以下的溶液,也能耐很多有机酸的腐蚀;同时又是一种电绝缘材料。
热压烧结法(HPS)是将Si3N4粉末和少量添加剂(如MgO
热压烧结法(
HPS)
是将Si3N4
粉末状和小量防腐剂(如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3
等),在1916
MPa之上的气体压强和1600
℃之上的温度开展热压成形烧结。烧结时添加剂和物相构成对商品特性有非常大的危害。因为严控位错相的构成,及其在Si3N4
陶瓷烧结后开展适度的热处理工艺,因此能够 得到即便温度达到1300
℃时强度(达到490MPa之上)也不会显著降低的Si3N4系陶瓷材料,并且抗应力松弛性可提升三个量级。若对Si3N4
陶瓷材料开展1400———1500
℃高溫预空气氧化解决,则在陶瓷材料表层上产生Si2N2O相,它能明显提升Si3N4
陶瓷的耐还原性和高溫强度。热压烧结法生产制造的Si3N4
陶瓷的物理性能比反映烧结的Si3N4
要出色,强度高、密度大。它耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,并有惊人的耐化学腐蚀性能,能耐几乎所有的无机酸和30%以下的溶液,也能耐很多有机酸的腐蚀。但制造成本高、烧结机器设备繁杂,因为烧结体收拢大,使商品的规格精密度遭受一定的限定,无法生产制造繁杂零件,只有生产制造样子简易的零件产品,产品工件的机械加工制造也较艰难。
耐火砖按制备工艺方法来划分
耐火砖简称火砖。用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料。淡***或带褐色。主要用于砌冶炼炉,能耐1,580℃—1,770℃的高温。也叫火砖。具有一定形状和尺寸的耐火材料。按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖;按形状和尺寸可分为标准型砖、普通砖、特异型砖等。可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料,并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。例如耐火粘土砖、高铝砖、硅砖、镁砖等。 氮化硅结合碳化硅砖是以高纯SiC为骨料,添加硅粉等外加剂,依据原位生成理论,在氮化炉中烧制而成。该产品具有强度高、高温耐磨性好、热传导率高、热膨胀系数小、热震稳定性好等优点,特别是其具有优异的性、抗碱和CO侵蚀性。⑷研制Si3N4与SiC等材料的复合化,以便制取更多的复合材料。 其结构特征是:SiC大颗粒为基质所包围,基质部分由粒状SiC和原位生成的纤维状Si3N4所组成,Si3N4纤维交织成三维空间网络,将SiC小颗粒包围起来,并与SiC大颗粒形成牢固的机械结合。根据要求配以各种结合剂,经高压成型,制品具有良好的热稳定性和较高的导热系数,且耐腐蚀性好,是工业窑炉理想的节能材料,该产品具有高温耐磨性好、膨胀系数小、热震稳定性好等特点。