氮化硅和陶瓷哪个好? 氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷的区别?
一、氮化硅和陶瓷哪个好?
氮化硅好。
氮化硅陶瓷轴承是黑色的,一般做法是内外圈和球用氮化硅,保持架用PTFE 的(即是铁氟龙),尼龙的其中一种叫法,这样组合的话也是耐温度不超过240 度(因为PTFE 本身是尼龙,所以产品中有这个材料的话耐温度就不会超过240 度的。
但如果要求耐温度很高超过400度以上的话(要求耐温度240度至400度之间的可以选用氧化锆满球的),就要选用氮化硅满球的了,氮化硅满球的最高可以耐温度1200度。而且氮化硅耐腐蚀和耐磨性比氧化锆的要好很多
二、氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷的区别?
这两种物质可以生产新型陶瓷,两者的造成物质是不同的,前者的硬度高一些。后者的耐火性要好一些。
三、为什么氮化硅陶瓷难以烧结?
因为氮化硅是原子晶体。原子半径比较小。键长短,共价键能比较大。所以熔点高难烧结。
四、氮化硅陶瓷主要用途?
可以耐高温又不容易破碎,人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉,因此制成了金属陶瓷。
由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点 、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性,又具有陶瓷的耐高温 、耐腐蚀和耐磨损等特性。根据各组成相所占百分比不同,金属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类。
陶瓷基金属陶瓷主要有:①氧化物基金属陶瓷。以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体,与金属钨、铬或钴复合而成,具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点,可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚和金属切削刀具。②碳化物基金属陶瓷。以碳化钛、碳化硅、碳化钨等为基体,与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属复合而成,具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点,用于制造切削刀具 、高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片。③氮化物基金属陶瓷。以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体,具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性,应用较少。
金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得 ,又称弥散增强材料 。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等。烧结铝中的氧化铝含量约5%~15%,与合金铝比,其高温强度高、密度小、易加工、耐腐蚀、导热性好。常用于制造飞机和导弹的结构件、发动机活塞、化工机械零件等。
金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点,它密度小、硬度高、耐磨、导热性好,不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外,在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的陶瓷涂层,也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。
金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方。
五、氮化硅陶瓷是有机材料吗?
不是,碳化硅陶瓷是无机材料。氮化硅陶瓷是一种无机材料,化学式为Si3N4。它是一种重要的结构陶瓷材料,硬度大,本身具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。
六、氮化硅陶瓷工艺流程?
工艺流程一般由原料处理、粉体合成、粉料处理、成形、生坯处理,烧结和陶瓷体处理等环节组成。
氮化硅陶瓷制备工艺的类型主要是按合成、成型和烧结的不同方法和次序区分的
七、氮化硅陶瓷的相对介电常数?
一般氮化硅陶瓷在室温下、在干燥介质中的比电阻为1015~1016欧姆,介电常数是9.4~9.5。
八、高温陶瓷材料氮化硅的特性?
氮化硅陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料。
它是用硅粉作原料,先用通常成型的方法做成所需的形状,在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化,使其中一部分硅粉与氮反应生成氮化硅,这时整个坯体已经具有一定的强度。
然后在1350℃~1450℃的高温炉中进行第二次氮化,反应成氮化硅。
用热压烧结法可制得达到理论密度99%的氮化硅。
氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上最坚硬的物质之一。
它极耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,并有惊人的耐化学腐蚀性能,能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液,也能耐很多有机酸的腐蚀;同时又是一种高性能电绝缘材料。
氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等。
氮化硅摩擦系数小的特点特别适合制作为高温轴承使用,其工作温度可达1200℃,比普通合金轴承的工作温度提高2.5倍,而工作速度是普通轴承的10倍。
利用氮化硅陶瓷很好的电绝缘性和耐急冷急热性可以用来做电热塞,用它进行汽车点火可使发动机起动时间大大缩短,并能在寒冷天气迅速启动汽车。
氮化硅陶瓷还有良好的透微波性能、介电性以及高温强度,作为导弹和飞机的雷达天线罩,可在6个马赫甚至7个马赫的飞行速度下使用。
对于Si3N4以及Sialon陶瓷烧结体,现已提供了一种不用形成复合材料而保持单一状态的、利用超塑性进行成型的工艺,并提供了一种根据该工艺成型出的烧结体。
把相对密度在95%以上、线密度对于烧结体的二维横截面上的50μm的长度在120~250范围内的氮化硅及Sialon烧结体;在1300~1700℃的温度下通过拉伸或压缩作用使其在小于10-1/秒的应变速率下发生塑性形变从而进行成型。
成型后的烧结体特别在常温下具有优异的机械性能
九、作制氮化硅陶瓷所需原材料?
制作氮化硅陶瓷所需要的原料一是纯度较高的硅粉,二是氮气或氨气,三是硅粉中 Fe、O、Ca 等杂质<2%。
氮化硅陶瓷,是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。它具有高强度、低密度、耐高温等性质。
十、对氮化硅陶瓷材料进行加工或切割一般用什么设备?
一般用线切割或者数控机床。
氮化硅陶瓷,是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上最坚硬的物质之一。具有高强度、低密度、耐高温等性质。
氮化硅陶瓷的市场应用
汽车产业:烧结氮化硅的主要应用在汽车行业作为一个发动机零件材料。 在火花点火发动机中,氮化硅用于较低磨损的摇臂垫,用于较低惯性的涡轮增压器和较少的发动机滞后,以及用于增加加速度的废气控制阀。
轴承: 与其他陶瓷相比,氮化硅陶瓷具有良好的抗冲击性。 因此,在性能轴承中使用由氮化硅陶瓷制成的滚珠轴承。 一个代表性的例子是在美国宇航局航天飞机的主发动机中使用氮化硅轴承。由于氮化硅球轴承比金属硬,所以这减少了与轴承轨道的接触。氮化硅球轴承可以在高端汽车轴承,工业轴承,风力涡轮机,赛车运动,自行车,溜冰鞋和滑板中找到。
氮化硅轴承
高温材料:氮化硅长期以来一直用于高温应用。 特别地,它被确定为能够存活在氢/氧气火箭发动机中产生的严重热冲击和热梯度的少数单片陶瓷材料之一。
氮化硅推进器。左:安装在试验架上。右:用H2O2推进剂进行测试
医疗:氮化硅具有许多矫形应用。该材料也是用于脊柱融合装置的PEEK(聚醚醚酮)和钛的替代物。 与PEEK和钛相比,氮化硅的亲水,微观结构表面有助于材料的强度,耐久性和可靠性。
脊柱融合
金属切削刀具:由于其硬度,热稳定性和耐磨性,散装的整体式氮化硅被用作切割工具的材料。 特别推荐用于铸铁的高速加工。 热硬度,断裂韧性和耐热冲击性意味着烧结氮化硅可以切割铸铁,硬钢和镍基合金。
陶瓷刀具
电子产品:通常用作制造集成电路中的绝缘体和化学屏障,以电隔离不同结构或作为体微机械加工中的蚀刻掩模。 作为微芯片的钝化层,它优于二氧化硅,因为它是对水分子和钠离子的显着更好的扩散阻挡,微电子学的两个主要腐蚀源和不稳定性。