氮化硅的制法有以下几种: 在1300~1400℃时将粉状硅与氮气反应; 在1500℃时将纯硅与氨作用;
在含少量氢气的氮气中灼烧二氧化硅和碳的混合物;将sicl4的氨解产物si(nh2)4完全热分解。氮化硅可用作催化剂载体、耐高温材料、涂层和磨料等。
氮化硅陶瓷具有高强度、耐高温的特点,在陶瓷材料中其综合力学,耐热震性能、性能、耐磨损性能、耐蚀性能好,是热机部件用陶瓷的候选材料。在机械工业,氮化硅陶瓷用作轴承滚珠、滚柱、滚球座圈、工模具、新型具、泵柱塞、心轴 密封材料等。
氮化硅陶瓷制品的生产方法有两种,即反应烧结法和热压烧结法。反应烧结法是将硅粉或硅粉与氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生产方法成型。然后在氮化炉内,在1150~1200℃预氮化,获得一定强度后,可在机床上进行机械加工,兰州氮化硅,接着在1350~1450℃进一步氮化18~36h,直到全部变为氮化硅为止。这样制得的产品尺寸,体积稳定。热压烧结法则是将氮化硅粉与少量添加剂(如mgo、al2o3、mgf2、alf3或fe2o3等),在19.6mpa以上的压力和1600~1700℃条件下压热成型烧结。通常热压烧结法制得的产品比反应烧结制得的产品密度gao,性能好。
耐火材料一般分为两种,即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料也叫浇注料,是由多种骨料或集料和一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料,使用时需要和一种或多种液体配合搅拌均匀,具有较强的流动性。定型耐火材料一般指耐火砖,其形状有标准规则,也可以根据需要筑切时临时加工。反应烧结法( rs)是采用一般成型法,先将硅粉压制成所需形状的生坯,放入氮化炉经预氮化(部分氮化)烧结处理,氮化硅长年回收,预氮化后的生坯已具有一定的强度,氮化硅常年回收,可以进行各种机械加工(如车、刨、铣、钻).。然后,在硅熔点的温度以上;将生坯再一次进行完全氮化烧结,得到尺寸变化很小的产品(即生坯烧结后,收缩率很小,线收缩率< 011% ). 该产品一般不需研磨加工即可使用。常压烧结法( pls)在提高烧结氮气氛压力方面,利用si3n4 分解温度升高(通常在n2 = 1atm气压下,从1800℃开始分解)的性质,在1700———1800℃温度范围内进行常压烧结后,再在1800———2000℃温度范围内进压烧结。该法目的在于采用气压能促进si3n4 陶瓷组织致密化,从而提高陶瓷的强度.所得产品的性能比热压烧结略低。气压烧结法( gps)近几年来,人们对气压烧结进行了大量的研究,获得了很大的进展。气压烧结氮化硅在1 ~10mpa气压下,氮化硅大量回收,2000℃左右温度下进行。高的氮气压控制了氮化硅的高温分解。由于采用高温烧结,在添加较少烧结助剂情况下,也---促进si3n4晶粒生长,而获得密度>; 99%的含有原位生长的长柱状晶粒高韧性陶瓷。
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