氮化硅陶瓷具有比重轻、强度高、耐磨损、电绝缘和自润滑等优异性能,是陶瓷轴承用滚动体的优先材料[1,2,3]。以氮化硅陶瓷球作为滚动体的陶瓷轴承特别适合在高速、高温、低扭矩、贫油润滑等工况条件下使用,比如用作精密机床高速电主轴轴承、风电轴承和航空航天轴承等。氮化硅是强共价键化合物,自扩散系数很低,烧结驱动力不足,难以通过单纯的固相烧结来实现致密化,因此需要加入一定量的烧结助剂,借助液相烧结完成致密化过程。氮化硅陶瓷的液相烧结原理是烧结助剂和氮化硅粉表面的SiO2反应形成液相,在液相的作用下经过颗粒重排、溶解-淀析和晶粒长大的过程达到致密化。氮化硅陶瓷常用的液相烧结方法包括常压烧结、热压烧结和气压烧结等。 氮化硅陶瓷推荐,宜兴威特陶瓷值得信赖,欢迎各位新老朋友垂询!武汉氮化硅陶瓷轴承
氮化硅陶瓷材料在烧结过程中会由于助烧剂与二氧化硅发生反应形成的一些结晶会存在氮化硅材料中,这些结晶容易在高温环境下出现融化,使得氮化硅陶瓷材料的耐高温性有所下降,为了改善这种状况,可以通过改变结晶成分,提高耐火性等方法来改变。同时,氮化硅陶瓷由于材质本身的脆性使得它的应用范围受到限制,因此提高材料的韧性成为目前研究的一个重要方向,现阶段提高材料的韧性主要是通过颗粒弥散、晶须等。总之,氮化硅陶瓷材料作为一种新型的基础性材料有着传统的金属材料所不具备的优异性能,可以在要求比较高的工作环境中代替金属材料,适应现代技术所需要的在高温、高压、腐蚀度和氧化比较强的环境,有着较广的应用前景,受到各国的高度关注,但是该材料由于其自身的脆性以及制备过程中出现的一些问题都使得该材料的应用发展受到了阻碍。因此,要在日后的研究中致力于解决材料本身以及制备过程中出现的问题,促进氮化硅陶瓷材料真正的应用于社会生活的各个领域,为社会发展和人们生活起到促进作用。电热氮化硅陶瓷基片氮化硅陶瓷哪家服务好,宜兴威特陶瓷为您服务!有需求的不要错过哦!
相比于其他陶瓷材料来说,氮化硅陶瓷具有许多优异的特性,比如具有较高的理论热导率、良好的化学稳定性能、无毒、较高的抗弯强度和断裂韧性等。目前关于高导热氮化硅陶瓷的研究报道中,热导率比较高可达到177W·m-1·K-1,并且力学性能也较为优异(抗弯强度达到了460MPa,断裂韧性达到了11.2MPa·m1/2),这些特性使其被认为是一种很有潜力的高速电路和大功率器件的散热封装材料。Si3N4陶瓷基片广阔的市场前景引起了国际陶瓷企业的高度重视,目前,国际上高导热氮化硅陶瓷基板主要的供应商有美国罗杰斯公司和日本东芝公司,其生产的高导热氮化硅陶瓷热导率均能达到90W·m-1·K-1,抗弯强度和断裂韧性也分别能达到650MPa和6.5MPa·m1/2。
主料为Si3N4的轴承是一种高温陶瓷材料,硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上常常采用纯Si和纯N2在1300度制取得到。 氮化硅是由硅元素和氮元素构成的化合物。在氮气气氛下,将单质硅的粉末加热到1300-1400°C之间,硅粉末样品的重量随着硅单质与氮气的反应递增。在没有铁催化剂的情况下,约7个小时后硅粉样品的重量不再增加,此时反应完成生成Si3N4。除了Si3N4外,还有其他几种硅的氮化物(根据氮化程度和硅的氧化态所确定的相对应化学式)也已被文献所报道。比如气态的一氮化二硅(Si2N)、一氮化硅(SiN)和三氮化二硅(Si2N3)。这些化合物的高温合成方法取决于不同的反应条件(比如反应时间、温度、起始原料包括反应物和反应容器的材料)以及纯化的方法。Si3N4是硅的氮化物中化学性质较为稳定(能被稀的HF和热的H2SO4分解),也是所有硅的氮化物中热力学**稳定的。所以一般提及“氮化硅”时,其所指的就是Si3N4。氮化硅陶瓷哪家好,宜兴威特陶瓷值得信赖,相信您的选择,值得信赖。
高导热氮化硅陶瓷材料的研究进展:原料粉体的影响:原料粉体是影响陶瓷物理、力学性能的关键因素,特别是对于高导热氮化硅陶瓷,原料粉体的纯度、粒度、物相会对氮化硅的热导率、力学性能产生重要影响。由于氮化硅的传热机制为声子传热,当晶格完整无缺陷时,声子的平均自由程越大,热导率越高,而晶格中的氧往往伴随着空位、位错等结构缺陷,显着地降低了声子的平均自由程,导致热导率降低。因此降低晶格氧含量是提高氮化硅热导率的关键,而控制原料粉体中的氧含量则是降低晶格氧含量的有效手段。在高导热氮化硅陶瓷的制备过程中,初始原料粉体分为硅粉体系和氮化硅粉体系。其中,以硅粉作为原料粉体比较大的优势是硅粉纯度高,往往达到99.99%以上,粉体颗粒表面氧含量极低,这是氮化硅原料粉很难达到的。氮化硅陶瓷选哪家,宜兴威特陶瓷为您服务!期待您的来电!辽宁多孔氮化硅陶瓷
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氮化硅陶瓷热压烧结法( HPS):是将Si3N4 粉末和少量添加剂(如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等),在1916 MPa以上的压强和1600 ℃以上的温度进行热压成型烧结。英国和美国的一些公司采用的热压烧结Si3N4 陶瓷,其强度高达981MPa以上。烧结时添加物和物相组成对产品性能有很大的影响。由于严格控制晶界相的组成,以及在Si3N4陶瓷烧结后进行适当的热处理,所以可以获得即使温度高达1300 ℃时强度(可达490MPa以上)也不会明显下降的Si3N4系陶瓷材料,而且抗蠕变性可提高三个数量级。若对Si3N4 陶瓷材料进行1400———1500 ℃高温预氧化处理,则在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相,它能提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高温强度。热压烧结法生产的Si3N4 陶瓷的机械性能比反应烧结的Si3N4 要优异,强度高、密度大。但制造成本高、烧结设备复杂,由于烧结体收缩大,使产品的尺寸精度受到一定的限制,难以制造复杂零件,只能制造形状简单的零件制品,工件的机械加工也较困难。 武汉氮化硅陶瓷轴承