氮化硅陶瓷耐磨片特性之高韧性高硬度

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氮化硅陶瓷耐磨片特性之高韧性高硬度

新型氮化硅陶瓷的性能特点和应用
氮化硅陶瓷是一种耐高温、度的结构陶瓷，具有广阔的发展前景。氮化硅陶瓷在高科技陶瓷中占有重要地位。它具有(如度、高硬度、良好的抗热震性、高疲劳韧性、室温下高弯曲强度、耐磨性、耐化学腐蚀性、良好的高温稳定性、抗氧化性等。与其他陶瓷相比，氮化硅陶瓷比重小、热膨胀系数低、抗热震性好、断裂韧性高，是理想的高温结构材料和高速切削刀具陶瓷材料。


氮化硅陶瓷特点
陶瓷材料都是由极细微的粒状原料烧结成的在烧结过程中，这些细微的颗粒就成为大量的结晶中心，当它们发育取向不同的晶粒，并长大到相互接近并受到抑制时就形成品界在晶界上的质点，为要适应相邻两个晶粒的品格结构。氮化硅陶瓷由于它的共价键性，高温扩散系数很小，fM服烧结致出化因此通诺采用汤加剂的方法，如MgO，使之在高温苟ShN d颗粒表浙的5旧2形成坡聪相，在热比条件下，通过汉相扩散机理迅速致密化这层晶界玻璃相虽然很薄(*10A)，但是它对siNd作为高温结构材料使用，却有显著影响。
盐酸对氮化硅陶瓷的浸蚀较严重，从氮化硅在和盐酸水溶液中的浸蚀后的SEM相片对比可知，氮化硅在盐酸中的浸蚀更为严重。
氮化硅陶瓷耐热，在常压下，Si3N4没有熔点，于1870℃左右直接分解，可耐氧化到1400℃，实际使用达1200℃。


尺寸精度：高可达0.003㎜
光洁度：高可达Ra0.03
同心度：高可达0.003㎜
平行度度：高可达0.003㎜
内孔：小可加工0.04㎜
直槽：窄可加工0.1㎜
厚度尺寸：小可加工0.1㎜
螺纹：小可加工内螺纹M2，外螺纹不限
氮化硅陶瓷生产制造流程


成型过程：陶瓷粉末注射成形(PIM)作为一种制造精密零件的近净成形技术,具有比常规粉末冶金和机加工方法无法比拟的优势PIM能制造许多具有复杂形状特征的零件:如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台与键销、加强筋板、表面滚花等,这些零件都是无法用常规粉末冶金方法制得。
烧结过程：热压法，同时加温与单向加压， 石墨模具中进行， 温度在 1650o -1850o C C 压力为 15-30MPa 保温时间 1-4h 预烧过程原位形成MoSi2 预烧的主要的目的在于 通过表面扩散使硅粉颗 粒之间形成颈部，使硅 粉的坯体的强度增加以 便机械加工预烧温度温度应选择在氮化反应Si3N4 （1200℃） 形成温度以上（1300℃） 对于热压试样的SEM图观察表明，试样中的颗粒较为均匀并有长柱形的 β - Si3N4， Si3N4/MoSi2复合材料在不同温度下的 三点弯曲强度如右 图从右图中可以看出，在1000℃以前随着温度的上升 Si3N4/MoSi2复合材料的机械强度有所上升30% 但当温度升至1100℃时强度下降。
加工过程由于工程陶瓷材料硬度和脆性非常大,车削加工难以其精度要求,故车削加工应用不多,基本上还处于研究阶段国内外究的主要是在工程陶瓷车削机理的研究及车削方法的研究目前对工程陶瓷的切削机理还没有形成统一的认识。工程陶瓷材料的磨削加工是目前已有加工方法中应用多的一种磨削加工所用砂轮一般选用金刚石砂轮对金刚石砂轮磨削机理不同学者有不同的解释(1)磨削时材料去除是由金刚石磨粒在作用于陶瓷工件瞬间产生的所有微观变形和破碎累积完成的按材料内部缺陷(如裂纹、裂缝)的尺寸和密度以及作用区域应力大小的不同,材料去除方式不同当切削刃接触工件形成的应力场比缺陷尺寸小时,材料主要通过塑性变形去除;当应力场大于缺陷尺寸时,则脆性微裂纹破碎起主要作用。 /p></a>