氮化硅的材料性能

2022-04-06 科技 85阅读

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-性质 化学式Si3N4。白色粉状晶体;熔点1900℃,密度3.44克/厘米(20℃);有两种变体:α型为六方密堆积结构;β型为似晶石结构。氮化硅有杂质或过量硅时呈灰色。
氮化硅与水几乎不发生作用;在浓强酸溶液中缓慢水解生成铵盐和二氧化硅;易溶于氢氟酸,与稀酸不起作用。浓强碱溶液能缓慢腐蚀氮化硅,熔融的强碱能很快使氮化硅转变为硅酸盐和氨。氮化硅在600℃以上能使过渡金属(见过渡元素)氧化物、氧化铅、氧化锌和二氧化锡等还原,并放出氧化氮和二氧化氮。1285℃时氮化硅与二氮化三钙Ca3N2发生以下反应:
Ca3N2+Si3N4─→3CaSiN2
氮化硅的制法有以下几种:在1300~1400℃时将粉状硅与氮气反应;在1500℃时将纯硅与氨作用;
在含少量氢气的氮气中灼烧二氧化硅和碳的混合物;将SiCl4的氨解产物Si(NH2)4完全热分解。氮化硅可用作催化剂载体、耐高温材料、涂层和磨料等。
氮化硅陶瓷具有高强度、耐高温的特点,在陶瓷材料中其综合力学性能最好,耐热震性能、抗氧化性能、耐磨损性能、耐蚀性能好,是热机部件用陶瓷的第一候选材料。在机械工业,氮化硅陶瓷用作轴承滚珠、滚柱、滚球座圈、工模具、新型陶瓷刀具、泵柱塞、心轴密封材料等。
在化学工业,氮化硅陶瓷用作耐磨、耐蚀部件。如球阀、泵体、燃烧汽化器、过滤器等。
在治金工业,由于氮化硅陶瓷耐高温,摩擦系数小,具有自润滑性。对多数金属、合金溶液稳定,因此,可制作金属材料加工的工模具,如拨菅芯棒、挤压、拨丝模具,轧辊、传送辊、发热体夹具、热偶套营、金属热处理支承件、坩埚,铝液导营、铝包内衬等。
氮化硅陶资材料在电子、军事和核工业方面也有广泛应用。
1、氮化硅陶瓷粉末的物理化性能及产品的技术指标
氮化硅陶瓷是一种白灰色粉末,分子式为:SI3N4;
分子重量:140.3,密度3.2g/cm³
其化学成分:N>38-39;0粒度按用户要求而定。
筛网目数与粒径(μm)对照表目数微米(μm)=10m目数(mesh)微米(μm)28000100150367001151254475012012054000125115633501301137280014010982360150106101700160961214001709014118017586161000180801888020075208302306224700240612860025058305502705332500300483542532545403804003842355500254532560023483008001850270100013602501340106523020006.57021250002.68018080001.690160100001.3

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