中國粉體網(wǎng)訊  氮化硅陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨性能和獨特的電性能，被認為是最具有應(yīng)用前景的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料之一。

航空發(fā)動機

未來航空發(fā)動機的機械構(gòu)造要比現(xiàn)有的類型更加簡單，部件更少，在更高的渦輪入口溫度和組件負荷下運行，其可靠性和組件壽命也要提高。渦輪材料必須在抗拉強度、蠕變阻力、耐高溫腐蝕和耐沖擊損傷等方面滿足要求。采用熱性能更好的陶瓷材料可以減少對冷卻空氣的需要量，并明顯的提高氣體溫度。

之前大型飛機的發(fā)動機主要使用鎳基耐高溫材料，而氮化硅材料在1000℃以上時比鎳基耐熱合金具有更高的強度、更好的蠕變強度和抗氧化性，且比重小，僅為耐熱合金的40%，可滿足未來航空發(fā)動機減輕重量，減少油耗的要求。

機械工業(yè)

氮化硅陶瓷在機械工業(yè)中可用作渦輪葉片、機械密封環(huán)、高溫軸承、高速切削工具、永久性模具等。傳統(tǒng)機械工業(yè)許多器件用的是金屬材料，由于金屬會被腐蝕，大大影響了這些器件的可靠性及使用壽命，而氮化硅陶瓷材料具有優(yōu)異的耐磨性能、防腐性、抗高溫?zé)嵴鹦�，可取代金屬材料�?yīng)用于機械工業(yè)領(lǐng)域。

如：利用氮化硅重量輕和剛度大的特點，可用來制造滾珠軸承、它比金屬軸承具有更高的精度，產(chǎn)生熱量少，而且能在較高的溫度和腐蝕性介質(zhì)中操作。用氮化硅陶瓷制造的蒸汽噴嘴具有耐磨、耐熱等特性，用于650℃鍋爐幾個月后無明顯損壞，而其它耐熱耐蝕合金鋼噴嘴在同樣條件下只能使用1-2個月。

超細研磨

氮化硅陶瓷是共價化合物，其結(jié)合主要依靠原子間的共價鍵，制備后的材料本身具有高硬度和耐磨性。氮化硅硬度高，僅次于金剛石、立方氮化硼等少數(shù)超硬材料，且摩擦系數(shù)小，具有自潤滑性。在超細微粉和食品加工行業(yè)中，氮化硅陶瓷磨介球的性能相對于傳統(tǒng)的研磨球而言，其硬度更高，耐磨性更優(yōu)越。

陶瓷基板

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，集成電路的集成度越來越高，排線密度越來越大。電子封裝基板若不能及時散熱，大量的熱會聚集在集成電路之上，最終導(dǎo)致其失效與損壞，因此基板的導(dǎo)熱性能極為重要。氮化硅陶瓷是綜合性能最好的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。單晶氮化硅的理論熱導(dǎo)率可達400W·m-1以上，具有成為高導(dǎo)熱基片的潛力，另外，其優(yōu)良的力學(xué)性能和良好的高導(dǎo)熱潛質(zhì)使氮化硅陶瓷有望彌補現(xiàn)有氧化鋁、氮化鋁等基板材料的不足，在電子封裝基板應(yīng)用方面極具市場前景。

冶金領(lǐng)域

氮化硅陶瓷材料具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)良的機械性能，在冶金工業(yè)中可用作坩堝、燃燒嘴、鋁電解槽襯里等熱工設(shè)備上的部件。氮化硅陶瓷具有良好的抗氧化性，抗氧化溫度可高達1400℃，在1400℃以下的干燥氧化氣氛中保持穩(wěn)定，使用溫度可達1300℃。并且氮化硅材料能夠應(yīng)用于急冷急熱的環(huán)境中，因此其在冶金工業(yè)也有著極廣泛的應(yīng)用。

參考資料：

孫亞光、賀勝利.氮化硅陶瓷的制備與應(yīng)用

吳慶文、胡豐等.高性能氮化硅陶瓷的制備與應(yīng)用進展

王正軍.氮化硅陶瓷的研究進展

鄭彧、童亞琦等.高性能氮化硅陶瓷的制備與應(yīng)用新進展

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