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Si3N4陶瓷材料作為一種優異的高溫工程材料

Si3N4 陶瓷材料作為一種優異的高溫工程材料，能發揮優勢的是其在高溫領域中的應用。Si3N4 今后的發展方向是：⑴充分發揮和利用Si3N4 本身所具有的優異特性；⑵在Si3N4 粉末燒結時，開發一些新的助熔劑，研究和控制現有助熔劑的成分；⑶改善制粉、成型和燒結工藝； ⑷研制Si3N4 與SiC等材料的復合化，以便制取更多的復合材料。它耐高溫，強度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會熔成融體，一直到1900℃才會分解，并有驚人的耐化學腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕；Si3N4今后的發展方向是：⑴充分發揮和利用Si3N4本身所具有的優異特性。同時又是一種電絕緣材料。

氮化硅磚是指以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻(Cr2O3)為主

氮化硅磚就是指以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻(Cr2O3)為主要成分，方鎂石和尖晶石為關鍵礦物質成分的耐火保溫材料產品。這種磚耐火性高，高溫抗壓強度大，抗偏堿渣腐蝕性強，熱穩定性，對酸堿性渣也是有一定的適應能力。氮化硅（Si3N4）存有有3種結晶體構造，分別是α、β和γ三相。α和β兩相是Si3N4常出現的形式，且能夠 在過熱蒸汽下制取。γ相僅有在髙壓及高溫下，才可以生成獲得，它的強度可做到35GPa。氮化硅磚是以Si3N4為主要成分的獨特耐火保溫材料產品。相對密度3.19g/cm3。熱膨脹系數小，為2.53×10-6/℃。1200℃下導熱率18.4W/(m·K)。熱穩定性好，1200～2000℃熱交換器上一千次不毀壞。抗折強度達到200~700MPa，耐空氣氧化溫度1400℃，在復原氛圍中達到1870℃。室內溫度電阻1.1×1014Ω·m。選用硅粉滲氮后煅燒或壓合方式制得。生產制造氮化硅磚的關鍵原料是煅燒鎂砂和鉻鐵礦。鎂砂原料的純凈度要盡量高，鉻鐵礦成分的規定為：Cr2O330～45%，CaO不超1.0～1.5%。燒造氮化硅磚的生產工藝流程與鎂質磚大致差不多。正是由于氮化硅陶瓷具有特性，人們常常用它來制造軸承、機械密封環等機械構件。以便清除磚在燒制全過程中因為MgO和Cr2O3、Al2O3或立即融合氮化硅磚。

常壓燒結法(PLS)在提高燒結氮氣氛壓力方面,利用Si3N4

常壓燒結法（ PLS)

在提高燒結氮氣氛壓力方面，利用Si3N4 分解溫度升高（通常在N2 = 1atm氣壓下，從1800℃開始分解）的性質，在1700———1800℃溫度范圍內進行常壓燒結后，再在1800———2000℃溫度范圍內進壓燒結。該法目的在于采用氣壓能促進Si3N4 陶瓷組織致密化，從而提高陶瓷的強度.所得產品的性能比熱壓燒結略低。這種方法的缺點與熱壓燒結相似。常壓燒結法（PLS)在提高燒結氮氣氛壓力方面，利用Si3N4分解溫度升高（通常在N2=1atm氣壓下，從1800℃開始分解）的性質，在1700———1800℃溫度范圍內進行常壓燒結后，再在1800———2000℃溫度范圍內進壓燒結。

氮化硅結合碳化硅磚的特點

氮化硅融合碳化硅磚特性是以Si3N4為融合劑。Si3N4以纖維狀或纖維結晶體存有于SiC晶體中間，是一種關鍵的新式耐火材料。一般含碳化硅70%～75%，氮化硅18%～25%。具備優良耐腐蝕工作能力，1400℃抗折強度達50～55MPa，顯孔隙率15%。熱膨脹系數(4.5～5.0)×10-2℃-1。氮化硅結構陶瓷具備耐熱性高。因為氮化硅是鍵強高的共價化合物，并在氣體里能產生金屬氧化物防護膜，因此還具備優良的有機化學可靠性。氮化硅融合碳化硅制品：氮化硅融合碳化硅原材料是一種耐火材料，關鍵商品有氮化硅融合碳化硅輻射管、氮化硅融合碳化硅磚等。1、氮化硅融合碳化硅制品，材質硬實，硬度約為9，在非金屬材質中歸屬于強度原材料，僅次金鋼石。2、氮化硅融合碳化硅制品的常溫下抗壓強度高，在1200-1400℃高溫下，基本上維持與常溫下同樣時間的抗壓強度和強度。3、熱膨脹系數小，對比碳化硅等產品導熱系數高，不容易造成焊接應力，具備優良熱震可靠性，使用期長。4、商品廣泛運用于鋼材、稀有金屬、化工廠裝飾建材等多種多樣制造行業。根據要求配以各種結合劑,經高壓成型，制品具有良好的熱穩定性和較高的導熱系數,且耐腐蝕性好,是工業窯爐理想的節能材料，該產品具有高溫耐磨性好、膨脹系數小、熱震穩定性好等特點。