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氮化硅材料的性能特点及其应用简介

作者:admin 发布时间:2019-06-24 12:36 浏览:

  )陶瓷是无机非金属强共价键化合物,其基本结构单元为四面体,硅原子位于四面体的中心,四个氮原子分别位于四面体的四个顶点,然后以每三个四面体共用一个硅原子的形式在三维空间形成连续而又坚固的网络结构,氮化硅的许多性能都是因为其具有这种特殊的结构。因此结构中氮原子与硅原子间结合力很强,其作为一种高温结构陶瓷,素有陶瓷材料中的

  ▲=○▼氮化硅(Si3N4)含有三种晶型,常见有两种晶型。一种为α-Si3N4,针状结晶体,呈白色或灰白色,另一种为β-☆△◆▲■Si3N4,颜色较△▪▲□△▽•●◆深,呈致密的颗粒状多面体或短棱柱体。两者均为六方晶系。

  较长的堆叠顺序导致α相的硬度高于β相。 然而,与β相◇•▲●…△■★▼相比,α相化学不稳定。所以在液相的高温下,α相总是转变为β相。 因此,β-Si3N4是氮化硅陶瓷中使用的主要形式。

  ①热学性质:属高温难熔物质,无熔点,常压下◆●△▼●1900℃左右分解,抗高压蠕变能力强,不含粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点可高达1800℃;

  ①高温强度好,1200℃高温强度与室温强度相比衰减不大,另外,它的高温□◁蠕变率很▼▼▽●▽●低。这些都是由强共价键本质所决定的;

  汽车产业:烧结氮化硅的主要应用在汽车行业作为一个发动机零件材料。在火花点火发动机中,氮化硅用于较低磨损的摇臂垫,用于较低惯性的涡轮增压器▼▲和较少的发动◇=△▲机滞后,以及○▲-•■□用于增加加速度的废气控制阀。

  轴承:与其他陶瓷相比,氮化硅陶瓷具有良好的抗冲击性。因此,在性能轴承中使用由氮化•☆■▲硅陶瓷制成的滚珠轴承。一个代表性的例子是在美国宇航局航天飞机的主发动机中使用氮化硅轴承。由于氮化硅球轴承比金属硬,所以这减少了与轴承轨道的接触。氮化硅球轴承可以在高端汽车轴承,工业轴承,风力▪…□▷▷•涡轮机,赛车运动,自行车,溜冰鞋和滑◆◁•板中找到。

  高温材料:氮化硅长期以来一直用于高温应用。特别地,它被确定为能够存活★▽…◇在氢/氧气火箭发动机中产生的严重热冲击和热梯度的少数单片陶瓷材料之一。


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