氮化硅陶瓷,是一種燒結(jié)時(shí)不收縮的無機(jī)材料陶瓷。氮化硅的強(qiáng)度很高,尤其是熱壓氮化硅,是世界上堅(jiān)硬的物質(zhì)之一。具有高強(qiáng)度、低密度、耐高溫等性質(zhì)。
Si3N4 陶瓷是一種共價(jià)鍵化合物,基本結(jié)構(gòu)單元為[ SiN4 ]四面體,硅原子位于四面體的中心,在其周圍有四個(gè)氮原子,分別位于四面體的四個(gè)頂點(diǎn),然后以每三個(gè)四面體共用一個(gè)原子的形式,在三維空間形成連續(xù)而又堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
氮化硅的很多性能都?xì)w結(jié)于此結(jié)構(gòu)。純Si3N4為3119,有α和β兩種晶體結(jié)構(gòu),均為六角晶形,其分解溫度在空氣中為1800℃,在110MPa氮中為1850℃。Si3N4 熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱率高,故其耐熱沖擊性。熱壓燒結(jié)的氮化硅加熱到l000℃后投入冷水中也不會(huì)破裂。在不太高的溫度下,Si3N4 具有較高的強(qiáng)度和抗沖擊性,但在1200℃以上會(huì)隨使用時(shí)間的增長(zhǎng)而出現(xiàn)破損,使其強(qiáng)度降低,在1450℃以上更易出現(xiàn)疲勞損壞,所以Si3N4 的使用溫度一般不超過1300℃。由于Si3N4 的理論密度低,比鋼和工程超耐熱合金鋼輕得多,所以,在那些要求材料具有高強(qiáng)度、低密度、耐高溫等性質(zhì)的地方用Si3N4 陶瓷去代替合金鋼是再合適不過。
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小編:ysl2022.04.28