氮化硅陶瓷性能
发布日期:2020-05-12
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氮化硅材料并不是天然产物,是科学家们通过实验手段合成,早在140年前已经被发现。氮化硅在当时并没有得到人们的重视,仅仅作为一种稳定,难以溶解的化合物留在人们的记忆中。直到1955年,科学家们才开始重视氮化硅,七十年代中期,才真正制得了高质量、低成本的氮化硅陶瓷产品。
氮化硅陶瓷性能优异 国内市场缺口巨大
氮化硅的分子式是Si3N4,属于共价键化合物,晶体结构成六方晶型,有α、β、γ这3种晶型结构,这三种晶型结构在高温烧结的时候能够相互转换,并且这种转换是不可逆的。从表中可以看出,氮化硅陶瓷机械强度高,能与合金钢相比;表面摩擦系数小,耐磨损、弹性模量大,耐高温;热膨胀系数小,导热系数大,抗震性好;密度低,比重小;耐腐蚀,抗氧化能力强,电绝缘性好。氮化硅陶瓷这一系列优良的性质,使其在航空航天领域、轴承制造领域、半导体工业等都得到了广泛的应用。
高碳铬钢目前作为制造轴承的主流材料,氮化硅陶瓷作为其替代材料,国内对其需求量每年大概在6万吨以上。作为涡轮叶片在飞机发动机中应用的需求量每年甚至超过了10万吨。除此之外,氮化硅陶瓷作为耐火材料、发动机外壳、基板材料、刀具等产品的原料,年需求量大约为6万吨。目前,国内氮化硅陶瓷的年产量大约在10万吨左右,而国内的需求量大概在20万吨以上。从市场现状来看,供应量远远小于产量,供求关系极度不平衡,存在很大的供应缺口。主要原因是国内的生产成本高,生产技术还欠缺。

