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氣壓燒結法(GPS)獲得很大的進展

氣壓燒結法（ GPS)

近幾年來,人們對氣壓燒結進行了大量的研究，獲得了很大的進展。由于采用高溫燒結，在添加較少燒結助劑情況下，也足以促進Si3N4晶粒生長，而獲得密度>。氣壓燒結氮化硅在1 ～10MPa氣壓下，2000℃左右溫度下進行。高的氮氣壓控制了氮化硅的高溫分解。由于采用高溫燒結，在添加較少燒結助劑情況下，也足以促進Si3N4晶粒生長，而獲得密度> 99%的含有原位生長的長柱狀晶粒高韌性陶瓷. 因此氣壓燒結無論在實驗室還是在生產上都得到越來越大的重視. 氣壓燒結氮化硅陶瓷具有高韌性、高強度和好的耐磨性，可直接制取接近終形狀的各種復雜形狀制品，從而可大幅度降低生產成本和加工費用. 而且其生產工藝接近于硬質合金生產工藝，適用于大規模生產。

氮化硅陶瓷制品的生產方法有兩種，即反應燒結法和熱壓燒結法。反應燒結法是將硅粉或硅粉與氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生產方法成型。在氮化硅薄膜的沉積過程中，反應產物氫原子進入氮化硅薄膜以及硅片內，起到了鈍化缺陷的作用。然后在氮化爐內，在1150~1200℃預氮化，獲得一定強度后，可在機床上進行機械加工，接著在1350~1450℃進一步氮化18~36h，直到全部變為氮化硅為止。這樣制得的產品尺寸，體積穩定。熱壓燒結法則是將氮化硅粉與少量添加劑（如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等），在19.6MPa以上的壓力和1600~1700℃條件下壓熱成型燒結。通常熱壓燒結法制得的產品比反應燒結制得的產品密度gao，性能好。

冶金行業

煉鋁、銅、鋅等行業

采用氮化硅結合碳化硅材料取代傳統的碳素材料在電解槽側墻上使用，還可作為測溫熱電偶套管、煉鋁熔煉爐爐襯、盛鋁液的“包子”內襯、坩堝、輸送鋁液的泵、管道、閥們、鑄鋁的模具、成形汽車輪轂的升液管等。

煉鋼及軋鋼行業

煉鋼新技術、新工藝的應用，對鋼包用耐火材料提出了更高的要求，鋼包內襯從原來占地位的高鋁磚等，轉向耐腐蝕性更好的材料氮化硅結合碳化硅材料。氮化硅磚是指以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻(Cr2O3)為主要成分，方鎂石和尖晶石為主要礦物組分的耐火材料制品。在歐美等發達國家先后應用于鋼包中，取得了顯著的經濟效益。氮化硅作為耐火材料在煉鋼行業中應用的重要用途是用作水平連鑄造的分離環。此外，還有許多工業爐窯，為了防止其某些部件的過熱損毀，常常采用水冷措施，用于水冷管滑軌系統材質便是氮化硅結合碳化硅材料磚。