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文档简介
1、氮化硅陶瓷概述 汇报人:冯帅 1主要内容1. 氮化硅的结构及性质2. 氮化硅粉末的制备3. 氮化硅的烧结方法4. 氮化硅的实际应用21.氮化硅的结构及性质1.1 氮化硅的结构 氮化硅晶体结构属六方晶系,一般分两种晶相:-相和-相,均由SiN4四面体构成。在结构上,-Si3N4对称性较高,摩尔体积较小,在温度上是热力学稳定相。而 -Si3N4在动力学上较容易生成,高温(14001800)时, -Si3N4会发生重建相变,转变成-Si3N4,这种相变是不可逆的,故相氮化硅有利于烧结。3 1.2 氮化硅的性质 -Si3N4呈白色或灰白色疏松羊毛状或针状体, -Si3N4颜色较深, 呈致密的颗粒状多面
2、体或短棱柱体。氮化硅陶瓷外观呈灰白、深灰色到黑色,其表面经抛光后有金属光泽。4氮化硅陶瓷有许多其他材料不可比拟的优良性质。它的密度低(理论密度3.1g/cm3),但机械性能良好,硬度可到9。熔点1900,热膨胀系数小(约2.53.010-6 K-1),导热性能良好,因此具有良好的抗热震性。氮化硅陶瓷的抗高温蠕变能力强,在空气中负荷软化点在1400以上,热稳定性好,可在高温下长期使用。5氮化硅陶瓷的摩擦系数小且具有自润滑性,这是它的一个突出优点。氮化硅陶瓷开始对磨时滑动摩擦系数达到1.01.5,经精密磨合后,摩擦系数就大大降低,保持在0.5以下,所以氮化硅陶瓷被认为具有自润滑性。原因是,在压力作
3、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,摩擦面的光洁度增加。62. 氮化硅粉末的制备自蔓延高温合成(SHS)法硅粉直接氮化法气相沉积法碳热还原法7流态化技术制备氮化硅粉末示意图83. 氮化硅陶瓷的烧结方法反应烧结法(RS)热压烧结法(HPS):19.6MPa以上的压力、16001700常压烧结法(PLS)气压烧结法(GPS)94. 氮化硅陶瓷的应用氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等。氮化硅摩擦系数小的特点特别适合制作为高温轴承使用,其工作温度可达,比普通合金轴承的工作温度提高.倍,而工作速度是普通轴承的倍。利用氮化硅陶瓷很好的电绝缘性和耐急冷急热性可以用来做电热塞,用它进行汽车点火可使发动机起动时间大大缩短,并能在寒冷天气迅速启动汽车。氮化硅陶瓷还有良好的透微波性能、介电性以及高温强度,作
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