氮化硅陶瓷材料的生產(chǎn)技術(shù)
產(chǎn)品別名 |
工業(yè)陶瓷產(chǎn)品,精密陶瓷制品,氮化硅陶瓷零件,精密陶瓷結(jié)構(gòu)件 |
面向地區(qū) |
全國(guó) |
聯(lián)接型式 |
固定螺紋 |
形狀 |
圓柱形 |
<P>氮化硅陶瓷材料的概述</P>
<P>本公司引進(jìn)高科技氮化硅陶瓷制造技術(shù)的基礎(chǔ)上按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的氮化硅陶瓷材料的,以高純氮化硅粉為原料,利用干壓及等靜壓成型技術(shù)(得到理想的氮化硅陶瓷材料的坯體密度),經(jīng)1600℃以上高溫?zé)Y(jié)獲得高密度、高強(qiáng)度氮化硅陶瓷制品。可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、航空、半導(dǎo)體等工業(yè)上作為作某些設(shè)備或產(chǎn)品的零部件,取得了很好的預(yù)期效果。近年來(lái),隨著制造工藝和測(cè)試分析技術(shù)的發(fā)展,氮化硅陶瓷材料的等氮化硅陶瓷制品的可靠性不斷提高,因此應(yīng)用面在不斷擴(kuò)大。</P>
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<P> 氮化硅陶瓷材料的特點(diǎn)</P>
<P> 1、工藝優(yōu)良:</P>
<P>氮化硅陶瓷材料的采用高純氮化硅粉為原料,利用干壓及等靜壓成型技術(shù),經(jīng)高溫?zé)Y(jié)具有高強(qiáng)度,硬度,致密度。軋膜成型的優(yōu)點(diǎn):工藝簡(jiǎn)便,軋出的膜片表面光滑,均勻,致密。但反復(fù)軋膜,常會(huì)引 入少量雜質(zhì),有時(shí)對(duì)產(chǎn)品電性能產(chǎn)生不利影響,費(fèi)時(shí)也較長(zhǎng),不便連續(xù)化操作。
主要用涂 :薄片狀電容器坯片、壓電陶瓷揚(yáng)聲器 (蜂鳴片 ) 、濾波器坯片和厚膜電路基板 坯片等。</P>
<P> 2、性能穩(wěn)定:氮化硅陶瓷材料的具有的耐磨,耐高溫,耐腐蝕性氣壓燒結(jié)
氣壓燒結(jié)是指把成型的氮化硅坯體置于5-12MP的氮?dú)庵性?800-2100℃下進(jìn)行燒結(jié)。由于氮?dú)鈮毫Ω?因此提高了氮化硅的分解溫度,選用能形成高耐火度晶間相的燒結(jié)助劑可以提高材料的高溫性能。
(5)熱等靜壓法
將氮化硅與燒結(jié)助劑的混合物粉末封裝于金屬或玻璃包套中,抽真空,然后通過(guò)高壓氣體在高溫下燒結(jié)。常用壓力為200MP,溫度為2000℃。通過(guò)熱等靜壓法制得的氮化硅可達(dá)理論密度,但是其工藝復(fù)雜,成本較高。
(6)反應(yīng)燒結(jié)
反應(yīng)燒結(jié)指將原料成型體在一定溫度下通過(guò)固相,液相和氣相相互間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),同時(shí)進(jìn)行致密化和規(guī)定組分的合成,得到預(yù)定的燒結(jié)體的過(guò)程。在反應(yīng)燒結(jié)過(guò)程中液相的存在是非常重要的。制品在燒結(jié)前后幾乎沒(méi)有尺寸收縮。反應(yīng)燒結(jié)的溫度低于其他燒結(jié)方法的燒結(jié)溫度。制成的制品中氣孔率較高,機(jī)械性能較差。反應(yīng)燒結(jié)得到的制品不需要昂貴的機(jī)械加工,可以制成形狀復(fù)雜的制品,在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。常用于像氮化硅,碳化硅之類的典型共價(jià)鍵材料的燒結(jié)。將硅粉或碳粉與粘結(jié)劑混合后成型,然后放入N2氣氛或浸入熔融的硅中,使坯體中的硅或氮?dú)饣蛉廴诠璺磻?yīng)來(lái)制備氮化硅、碳化硅制品.。</P>
<P>3、應(yīng)用廣泛:氮化硅陶瓷材料的可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、航空、半導(dǎo)體等工業(yè)上作為作某些設(shè)備或產(chǎn)品的零部件。 </P>
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<P>我們的氮化硅陶瓷材料的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)</P>
<P>質(zhì)量穩(wěn)定:實(shí)行全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控,細(xì)致入微,檢測(cè)!</P>
<P>價(jià)格合理:內(nèi)部成本控制,減少了開(kāi)支,有利于客戶!</P>
<P>交貨快捷:生產(chǎn)流水線,充足的備貨,縮短了交貨期!</P>
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<P>氮化硅陶瓷材料的選型手冊(cè):</P>
<P>面對(duì)市場(chǎng)上各式各樣的陶瓷材料,比如氧化鋁陶瓷,氧化鋯陶瓷,氮化硅陶瓷,碳化硅陶瓷,氮化鋁陶瓷,氮化硼陶瓷等工業(yè)陶瓷。很多客戶會(huì)感到忙繞。目前市面上的陶瓷產(chǎn)品選型手冊(cè)和選型標(biāo)準(zhǔn)一般是按照材料的性能和應(yīng)用來(lái)分類。</P>
<P>Si 3N 4陶瓷的韌性
氮化硅陶瓷本身固有的脆性限制了它的應(yīng)用,因此改善其韌性、提高其可靠性一直是氮化硅研究的一個(gè)重要方向。目前Si 3N 4陶瓷增韌的途徑有很多,主要有顆粒彌散增韌、晶須或纖維增韌、ZrO 2的相變?cè)鲰g、利用柱狀β-Si 3N 4晶粒的自增韌和層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合增韌等
1.顆粒彌散增韌
顆粒彌散增韌是在Si 3N 4陶瓷中加入一定粒度的、具有高彈性模量的顆粒,如SiC 、TiC 、TiN 等,在材料斷裂時(shí)促使裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn)和分叉,消耗斷裂能,從而提高氮化硅陶瓷韌性的方法。近年來(lái)人們對(duì)引入第二相粒子彌散增韌Si 3N 4復(fù)合材料進(jìn)行了較多的研究,該方法工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜,易于大規(guī)模生產(chǎn)和被市場(chǎng)接受。
目前,在Si 3N 4中引入SiC 是為常見(jiàn)的方法,研究表明:SiC 可使材料的晶粒細(xì)化,提高強(qiáng)度(SiC 的粒徑應(yīng)在25μm以下),SiC(粒徑范圍為30~50μm)通過(guò)殘余應(yīng)力場(chǎng)和微裂紋增韌,可使材料的韌性提高1.8MPa ·m 1/2;孫興偉[23]在Si 3N 4中引入10%~20%TiN 組成復(fù)合材料時(shí),材料的斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度、硬度都得到很好的改善;
在合成Si 3N 4時(shí)引入MoSi 2,結(jié)合熱壓燒結(jié)工藝,可以使復(fù)合材料的性能得到提高,檢測(cè)表明其室溫抗彎強(qiáng)度高達(dá)184MPa ,韌性為3.81~4.15MPa ·m 1/2。
2.晶須或纖維增韌
利用SiC 、Si 3N 4等晶須或C 、SiC 等長(zhǎng)纖維對(duì)Si 3N 4陶瓷進(jìn)行復(fù)合增韌,可以大幅度提高氮化硅陶瓷的斷裂韌性。其作用機(jī)理主要是把具有高彈性和高強(qiáng)度的纖維或晶須添加到材料中后,使裂紋擴(kuò)展的剩余能量滲入到纖維或晶須中,發(fā)生纖維或晶須的拔出、脫粘和斷裂,導(dǎo)致斷裂能被消耗或裂紋擴(kuò)展方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)等,從而形成了復(fù)合材料斷裂時(shí)新的吸能機(jī)制,使復(fù)合材料的韌性大大提高。
BN 纖維因具有優(yōu)良的熱導(dǎo)性、低熱膨脹系數(shù)及化學(xué)惰性,用BN 纖維增強(qiáng)Si 3N 4陶瓷已愈來(lái)愈受到國(guó)內(nèi)外材料工作者的重視。有關(guān)研究表明,BN 纖維的加入可提高材料的抗熱震性能和韌性;近年來(lái),晶須補(bǔ)強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料也一直是人們研究的熱點(diǎn),并取得了不少積極的研究成果,其中SiC 晶須是復(fù)合材料中主要應(yīng)用的晶須,研究發(fā)現(xiàn)Si 3N 4經(jīng)3.ZrO 2的相變?cè)鲰g
ZrO 2增韌是通過(guò)四方相轉(zhuǎn)變成單斜相來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種相變屬于Martensite 相變。其增韌機(jī)制有應(yīng)力誘發(fā)相變?cè)鲰g、相變誘發(fā)微裂紋增韌、表面強(qiáng)化增韌等。近年來(lái),利用ZrO 2的應(yīng)力誘導(dǎo)Martensite 相變?cè)鲰g基體陶瓷的研究被廣泛開(kāi)展。有研究表明[25]用4%Al 2O 3做燒結(jié)助劑的無(wú)壓燒結(jié)Si 3N 4-3YZrO 2復(fù)相材料的相對(duì)密度達(dá)到96%以上,含有20%3YZrO 2復(fù)相材料的室溫?cái)嗔秧g性達(dá)到7.6MPa ·m 1/2,室溫強(qiáng)度534MPa ,分別相當(dāng)于基體材料的3.5倍和2.0倍,并從理論上確定3YZrO 2的佳含量是20%。
雖然ZrO 2增韌效果很好,但由于ZrO 2會(huì)與Si 3N 4反應(yīng)生成ZrN 、氮氧化鋯等使ZrO 2含量減少降低了增韌效果,而且ZrN 、氮氧化鋯等易氧化會(huì)產(chǎn)生體積膨脹使材料開(kāi)裂,因此目前研究的應(yīng)放在抑制ZrN 、氮氧化鋯等的生成,盡可能的使氮化硅材料中保留更多的ZrO 2。
4.利用柱狀β-Si 3N 4晶粒的自增韌
自增韌是指通過(guò)合理選擇成分及工藝,使氮化硅陶瓷在燒結(jié)中培育出柱狀的β-Si 3N 4晶粒,它有晶須的外形,因而可以具備晶須的種種增韌機(jī)制,免去了使用晶須在工藝上造成的困難,已日益受到人們的重視,正成為提高Si 3N 4陶瓷斷裂韌性的新途徑.</P>
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<P>氮化硅陶瓷材料的訂購(gòu)注意事項(xiàng) </P>
<P>1、此產(chǎn)品不支持網(wǎng)上訂購(gòu),由于氮化硅陶瓷產(chǎn)品大多數(shù)屬于非標(biāo)定制件,如您需要訂購(gòu)氮化硅陶瓷材料的產(chǎn)品請(qǐng)隨時(shí)致電聯(lián)系我們,我們一定會(huì)盡心盡力為您提供的服務(wù)。電話: </P>
<P>2、①需要提供圖紙或者樣品。②需要告知訂購(gòu)數(shù)量③需要告知應(yīng)用場(chǎng)合及對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求④使用溫度⑤使用介質(zhì)⑥其他要注意的事項(xiàng)。</P>
<P>3、如有特殊要求時(shí)請(qǐng)?jiān)谟嗁?gòu)產(chǎn)品時(shí)注明。 </P>
<P>4、當(dāng)使用的場(chǎng)合非常重要或者環(huán)境比較復(fù)雜時(shí),請(qǐng)盡量提供設(shè)計(jì)圖紙。</P>
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<P>氮化硅陶瓷材料的使用注意事項(xiàng)</P>
<P>氮化硅陶瓷屬于硬脆材料,在材料的加工使用過(guò)程中應(yīng)注意: 工程陶瓷的鉆削加工
工程陶瓷材料鉆削多采用掏料鉆。掏料鉆的結(jié)構(gòu)為一環(huán)形金剛石砂輪焊接到一中空的鋼管上,焊接工藝為銀焊。當(dāng)鉆削工程陶瓷材料時(shí),金剛石砂輪高速旋轉(zhuǎn),利用端面的金剛石磨粒切削材料。鉆削常壓燒結(jié)氮化硅時(shí),材料去除率可達(dá)
1600mm3/min。近年來(lái),有成功利用行星式金剛石砂輪鉆削方法加工工程陶瓷材料的報(bào)道。所用鉆頭為一鉆頭,切削體部分為一小直徑的金剛石砂輪。鉆削時(shí),砂輪一邊自轉(zhuǎn),一邊沿一定圓周公轉(zhuǎn),依靠砂輪端面的金剛石磨粒切削作用完成材料去除。該方法只適于加工較大的孔,對(duì)小孔加工較困難。 </P>
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