氮化硅的化学式为si3n4,是一种重要的结构陶瓷材料。氮化硅是一种超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时。而且,氮化硅还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性,人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面,不仅可以提高柴油机,节省燃料,而且能够提高热效率。
氮化硅(si3n4)存在有3种结晶结构,分别是α、β和γ三相。α和β两相是si3n4非常常出现的型式,且可以在常压下制备。γ相只有在高压及高温下,才能合成得到,它的硬度可达到35gpa。
耐火材料一般分为两种,即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料也叫浇注料,是由多种骨料或集料和一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料,使用时需要和一种或多种液体配合搅拌均匀,回收废旧耐火砖,具有较强的流动性。定型耐火材料一般指耐火砖,其形状有标准规则,也可以根据需要筑切时临时加工。反应烧结法( rs)是采用一般成型法,先将硅粉压制成所需形状的生坯,放入氮化炉经预氮化(部分氮化)烧结处理,预氮化后的生坯已具有一定的强度,可以进行各种机械加工(如车、刨、铣、钻).。然后,在硅熔点的温度以上;将生坯再一次进行完全氮化烧结,得到尺寸变化很小的产品(即生坯烧结后,收缩率很小,线收缩率< 011% ). 该产品一般不需研磨加工即可使用。常压烧结法( pls)在提高烧结氮气氛压力方面,利用si3n4 分解温度升高(通常在n2 = 1atm气压下,从1800℃开始分解)的性质,在1700———1800℃温度范围内进行常压烧结后,再在1800———2000℃温度范围内进压烧结。该法目的在于采用气压能促进si3n4 陶瓷组织致密化,长期回收废旧耐火砖价格,从而提高陶瓷的强度.所得产品的性能比热压烧结略低。气压烧结法( gps)近几年来,人们对气压烧结进行了大量的研究,获得了很大的进展。气压烧结氮化硅在1 ~10mpa气压下,2000℃左右温度下进行。高的氮气压控制了氮化硅的高温分解。由于采用高温烧结,在添加较少烧结助剂情况下,也---促进si3n4晶粒生长,而获得密度>; 99%的含有原位生长的长柱状晶粒高韧性陶瓷。
相对分子140.28。灰色、白色或灰白色。属高温难溶化合物,无熔点,抗高温蠕变能力强,不含粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点在1800℃以上;六方晶系。晶体呈六面体。反应烧结法制得的si3n4密度为1.8~2.7g/cm3,热压法制得si3n4密度为3.12~3.22g/cm3。莫氏硬度9~9.5,常期回收废旧耐火砖价格,维氏硬度约为2200,显微硬度为32630mpa。熔点1900℃(加压下)。通常在常压下1900℃左右分解。比热容0.71j/(g·k)。生成热为-751.57kj/mol。热导率为(2-155)w/(m·k)。线膨胀系数为2.8~3.2×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻,大量回收废旧耐火砖价格,20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060mpa。耐压强度为490mpa(反应烧结的)。1285℃时与二氮化二钙反应生成二氮---,600℃时使过渡金属还原,放出氮氧化物。抗弯强度为147mpa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。电阻率在10^15-10^16ω.cm。可用作高温陶瓷原料。
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