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氮化硅你了解多少?

发布时间:

2021/09/15 00:00

氮化硅(Si3N4)是一种性能优异的结构功能一体化陶瓷材料,因具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、电性能好等优异特性而被广泛应用于机械、冶金、化学、航空、半导体等领域。

未来一是需要继续对不同烧结助剂、烧结工艺制备的氮化硅材料生物相容性、抗菌性等性能进行评价,推进氮化硅动物实验和人体实验,研究氮化硅材料与生物组织相互作用,验证氮化硅满足植入材料的性能;二是引进新的成型工艺如陶瓷3D打印技术,解决异型、个性化氮化硅生物陶瓷部件的成型、加工问题,降低氮化硅植入物的成本,促进氮化硅在人体植入材料方面的应用。

晶相是特种陶瓷的基础构成,每个特种陶瓷原材料的主晶相决定了原材料的特性。SI3N4的线膨胀系数不大因此,氮化硅具备高韧性,优质的耐磨损、耐腐蚀和耐热性,是一种关键的高溫构造原材料。结构陶瓷主晶相晶体的尺寸、总数、遍布匀称水平及晶体趋向都对其特性有挺大危害,而所述要素的转变与烧制加工工艺拥有紧密的关联。

先进陶瓷是制造业近年来最受关注的领域之一,作为一类新兴材料其相关产品凭借着多项优异特性在社会中发挥着重要的作用。其中,因具有高抗弯强度、高断裂韧性、良好的蠕变性、高硬度和高耐磨性等优异特性,各方面较为平衡,更是被誉为是结构陶瓷家族中综合性能最为优良的一类,常被用于制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、性模具等机械构件。

先进陶瓷分为氧化锆、氧化铝、氮化硅、碳化硅四大材质,它们具有优良的韧性、硬度、电气绝缘、耐热性好、耐磨性好、抗氧化性好等特点。它广泛应用于光学通信、航天技术等各个领域,市场份额越来越大。

氮化硅粉体的制备方法有很多,总体可分为3大类:固相反应法、液相反应法、气相反应法。该方法是利用氮气、氨气等含氮气氛,在高温00℃以上下直接与硅粉发生反应,形成氮化硅。该方法是制备氮化硅的早方法,制备工艺相对较成熟,是目前工业化生产氮化硅的主要方法。比如国内的、德国的就使用此种方法。

近年来,随着制造工艺和测试分析技术的发展,氮化硅陶瓷制品的可靠性不断提高,有关应用的主要内容有在化学工业上制成球阀、泵体、密封环、过滤器、热交换器部件、固定化触媒载体、燃烧舟、蒸发皿等。

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