什么是氮化硅陶瓷材料
發(fā)布：安陽市世鑫氮化制品有限責任公司 瀏覽：4135次 發(fā)布時間：2019-03-05 11:16:19
氮化硅是一種重要的結構陶瓷材料。它是一種超硬物質，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此優(yōu)異的特性，人們常常利用它來制造軸承、氣輪機葉片、機械密封環(huán)、性模具等機械構件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發(fā)動機部件的受熱面，不僅可以提高柴油機質量，節(jié)省燃料，而且能夠提高熱效率。我國及美國、日本等國家都已研制出了這種柴油機。
制備氮化硅陶瓷制品的工藝流程一般由原料處理、粉體合成、粉料處理、成形、生坯處理，燒結和陶瓷體處理等環(huán)節(jié)組成。
氮化硅陶瓷制備工藝的類型主要是按合成、成型和燒結的不同方法和次序區(qū)分的。
陶瓷常用的成型方法有干壓、流延以及注射，其中干壓成型是應用廣泛的一種成型工藝，也是手機陶瓷背板主流的成型工藝之一，小米MIX系列的陶瓷后蓋都是干壓成型的。今天，我們來詳細了解一下陶瓷干壓成型工藝。
一、干壓成型
干壓成型又稱模壓成型，是常用的成型方法之一。干壓成型是將經過造粒后流動性好，顆粒級配合適的粉料，裝入金屬模腔內，通過壓頭施加壓力，壓頭在模腔內位移，傳遞壓力，使模腔內粉體顆粒重排變形而被壓實，形成具有一定強度和形狀的陶瓷素坯。
二、干壓成型的工藝原理和影響因素
1. 工藝原理
干壓成型的實質是在外力作用下，顆粒在模具內相互靠近，并借助內摩擦力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來，保持一定形狀。這種內摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結合劑薄層上。
隨著壓力增大，坯料將改變外形，相互滑動，間隙減少，逐步加大接觸，相互貼緊。由于顆粒進一步靠近，使膠體分子與顆粒間的作用力加強因而坯體具有一定的機械強度。
2.影響因素
影響干壓成型的主要因素有：
粉體性質：粒度、粒度分布、流動性、含水率等；
粘結劑和潤滑劑的選擇；
模具設計；
壓制過程中壓制力、加壓方式、加壓速度與保壓時間。
綜上，如果坯料顆粒級配合適，結合劑使用正確，加壓方式合理，干壓法也可以得到比較理想的坯體密度。
氮化硅陶瓷
高純氮化硅粉在1700 C下熱壓液基本不發(fā)生收縮。氮化硅的燒結方 法主要有三種：反應燒結法，常規(guī)燒結法和熱壓燒結法。
1 、反應燒結
它基于反應： 3Si(s)+2N2(g)= Si3N4 (s) 氮化反應的起始溫度于1100 , 然后逐漸升溫1420 , 整個過程需要幾 C C 天, 由于此反應是放熱反應, 因此升溫速度要小心控制。一般在低于 1400 的溫度下保溫所得到的產物是α - 、 β- Si3N4 的混合物，具有15C 30%的氣孔率。
氮化硅陶瓷
1 、反應燒結
優(yōu)點：不許添加額外的添加劑 特點：高溫下材料的強度不會明顯降低; 產品尺寸和形狀不變，可以制得形狀復雜的制品； 要把兩個零件焊接時，只需將其連接在一起進行氮化。 反應燒結中，影響產品質量的關鍵因素是控制反應溫度。 三步升溫法后將爐溫升硅的熔點以上，常稱為超溫氮化。
