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氮化硅陶瓷材料具有熱穩(wěn)定性高

具有良好的耐堿侵蝕性、抗熔融冰晶石潤濕性、耐磨性、高導熱性、抗熱震性和低的電導率 氮化硅陶瓷材料具有熱穩(wěn)定性高。由于氮化硅是鍵強高的共價化合物，并在空氣中能形成氧化物保護膜，所以還具有良好的化學穩(wěn)定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保護膜可防止進一步氧化，并且不被鋁、鉛、錫、銀、黃銅、鎳等很多種熔融金屬或合金所浸潤或腐蝕，但能被鎂、鎳鉻合金、不銹鋼等熔液所腐蝕。 氮化硅磚是指以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻 ( Cr2O3)為主要成分，方鎂石和尖晶石為主要礦物組分的耐火材料制品。這類磚耐火度高，高溫強度大，抗堿性渣侵蝕性強，熱穩(wěn)定性優(yōu)良，對酸性渣也有一定的適應性。 氮化硅（Si3N4）存在有3種結(jié)晶結(jié)構(gòu)，分別是α、β和γ三相。α和β兩相是Si3N4常出現(xiàn)的型式，且可以在常壓下制備。γ相只有在高壓及高溫下，才能合成得到，它的硬度可達到35GPa。

熱壓燒結(jié)法(HPS)是將Si3N4粉末和少量添加劑(如MgO

熱壓燒結(jié)法（ HPS)

是將Si3N4 粉末和少量添加劑（如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等），在1916 MPa以上的壓強和1600 ℃以上的溫度進行熱壓成型燒結(jié)。燒結(jié)時添加物和物相組成對產(chǎn)品性能有很大的影響。由于嚴格控制晶界相的組成，以及在Si3N4 陶瓷燒結(jié)后進行適當?shù)臒崽幚恚钥梢垣@得即使溫度高達1300 ℃時強度（可達490MPa以上）也不會明顯下降的Si3N4系陶瓷材料，而且抗蠕變性可提高三個數(shù)量級。若對Si3N4 陶瓷材料進行1400———1500 ℃高溫預氧化處理，則在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相，它能顯著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高溫強度。熱壓燒結(jié)法生產(chǎn)的Si3N4 陶瓷的機械性能比反應燒結(jié)的Si3N4 要優(yōu)異，強度高、密度大。但制造成本高、燒結(jié)設備復雜，由于燒結(jié)體收縮大，使產(chǎn)品的尺寸精度受到一定的限制，難以制造復雜零件，只能制造形狀簡單的零件制品，工件的機械加工也較困難。

反應燒結(jié)法(RS)是采用一般成型法

反應燒結(jié)法（ RS)

是采用一般成型法，先將硅粉壓制成所需形狀的生坯，放入氮化爐經(jīng)預氮化（部分氮化）燒結(jié)處理，預氮化后的生坯已具有一定的強度，可以進行各種機械加工（如車、刨、銑、鉆).。然后，在硅熔點的溫度以上；將生坯再一次進行完全氮化燒結(jié)，得到尺寸變化很小的產(chǎn)品（即生坯燒結(jié)后，收縮率很小，線收縮率< 011% ). 該產(chǎn)品一般不需研磨加工即可使用。反應燒結(jié)法適于制造形狀復雜，尺寸正常的零件，成本也低，但氮化時間很長。