特种结构件陶瓷
一、氮化硅陶瓷的性质
si3n4 陶瓷是一种共价键化合物，基本结构单元为[ sin4]四面体，硅原子位于四面体的中心，在其有四个氮原子，分别位于四面体的四个顶点，然后以每三个四面体共用一个原子的形式，在三维空间形成连续而又坚固的网络结构。氮化硅的很多性能都归结于此结构。si3n4热膨胀系数低、导热率高，故其耐热冲击性极佳。热压烧结的氮化硅加热到l000℃后投入冷水中也不会破裂。在不太高的温度下，si3n4具有较高的强度和抗冲击性，但在1200℃以上会随使用时间的增长而出现破损，使其强度降低，在1450℃以上更易出现疲劳损坏，所以si3n4的使用温度一般不超过1300℃。由于si3n4的理论密度低，比钢和工程超耐热合金钢轻得多，所以，在那些要求材料具有高强度、低密度、耐高温等性质的地方用si3n4 陶瓷去代替合金钢是再合适不过了。
二、材料性能
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。
三、氮化硅陶瓷的制备方法
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。高的氮气压抑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，也足以促进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. 因此气压烧结无论在实验室还是在生产上都得到越来越大的重视.气压烧结氮化硅陶瓷具有高韧性、高强度和好的耐磨性，可直接制取接近最终形状的各种复杂形状制品，从而可大幅度降低生产成本和加工费用.而且其生产工艺接近于硬质合金生产工艺，适用于大规模生产。
四、发展前景si3n4 陶瓷材料作为一种优异的高温工程材料，最能发挥优势的是其在高温领域中的应用。si3n4今后的发展方向是：⑴充分发挥和利用si3n4 本身所具有的优异特性；⑵在si3n4粉末烧结时，开发一些新的助熔剂，研究和控制现有助熔剂的最佳成分；⑶改善制粉、成型和烧结工艺； ⑷研制si3n4与sic等材料的复合化，以便制取更多的高性能复合材料。si3n4陶瓷等在汽车发动机上的应用，为新型高温结构材料的发展开创了新局面。汽车工业本身就是一项集各种科技之大成的多学科性工业，中国是具有悠久历史的文明古国，曾在陶瓷发展史上做出过辉煌的业绩，随着改革开放的进程，有朝一日，中国也必然挤身于世界汽车工业大国之列，为陶瓷事业的发展再创辉煌。
公司目前拥有国内最大的陶瓷球生产线，月产量25万粒，年产3000万粒以上。采用国际先进的气压、热等静压烧结方式，批量生产 si3n4、zro2、al2o3（99.5%）陶瓷轴承及阀球，规格在￠0.8mm-￠101mm,加工g3、g5、g10、g16、g20级等。
用氮化硅陶瓷材料作成的产品，具有高强度，高韧性，耐磨，耐冲刷，耐酸碱腐蚀，抗磁，电绝缘，抗热震，低膨胀，自润滑等优良功能，已广泛应用于航空，航天，航海，石油，化工，汽车，电子设备，冶金，电力，纺织，泵类，医疗器械，国防等领域。并可根据客户需要加工形状复杂的非标准件及型件.
新德隆特种陶瓷（大连）有限公司
李刚
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