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什么是氮化硅陶瓷材料
2020.07.08
氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，具有固有的润滑性和耐磨性，在高温下是原子晶体和抗氧化剂。而且能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上时，急冷急热也不会崩解。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优良的性能，人们常用它来制造轴承、燃气轮机叶片、机械密封圈、模具零件等机械部件。如果采用耐高温、不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机的质量，节省燃油，还可以提高热效率。中国、美国、日本等国家均已研制出该型柴油机。
氮化硅陶瓷制品的制备工艺一般由原料处理、粉末合成、粉末处理、成型、坯体处理、烧结、陶瓷坯体处理组成。
氮化硅陶瓷的制备工艺类型主要以合成、成型、烧结的方法和顺序不同来区分。
陶瓷常用的成型方法有干压成型、流延成型、注射成型等。干压成型是一种应用广泛的成型工艺，也是手机陶瓷背板的主流成型工艺之一。小米MIX系列的陶瓷后盖均采用干压成型。今天，我们就来详细了解一下陶瓷干压成型工艺。
一、干压成型
干压成型又称模压成型，是常用的成型方法之一。干压成型是将造粒后流动性良好、颗粒级配合适的粉末放入金属模具型腔中，通过压头施加压力的过程。压头在模腔内产生位移，传递压力，使模腔内的粉末颗粒重新排列、变形，然后压实，形成具有强度和形状的陶瓷毛坯。
二、干压成型的工艺原理及影响因素
1、工艺原理
干压成型的本质是在外力的作用下，颗粒在模具中相互靠近，并借助内摩擦力将颗粒牢固地连接起来，保持形状。这种内部摩擦作用在彼此靠近的颗粒周围的薄薄的粘合剂层上。
随着压力的增加，坯料将改变形状，相互滑动，间隙减小，接触逐渐增加，并相互粘附。由于颗粒的进一步接近，胶体分子与颗粒之间的作用力加强，坯体具有机械强度。
2、影响因素
影响干压成型的主要因素有：
粉体特性：粒度、粒度分布、流动性、含水量等；
粘合剂和润滑剂的选择；
模具设计；
压制过程中的压制力、压制方式、压制速度、保持时间。
综上所述，如果坯料颗粒级配合适，粘结剂使用正确，加压方法合理，干压法也可以获得比较理想的坯料密度。
氮化硅陶瓷
高纯氮化硅粉末的热压液在1700℃时不收缩。氮化硅的烧结方法主要有反应烧结、常规烧结、热压烧结三种。
1.反应烧结
它基于以下反应： 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) 氮化反应在1100℃开始，逐渐升温至1420℃。整个过程需要数天。由于该反应是放热反应，因此应仔细控制加热速率。一般在1400℃以下保温得到的产物是α-、β-Si3N4的混合物，孔隙率为15C30%。
氮化硅陶瓷
1.反应烧结
优点：不允许添加添加剂特点：材料在高温下强度不会明显降低；产品尺寸、形状不变，可生产形状复杂的产品；要焊接两个零件，只需将它们连接起来进行氮化即可。在反应烧结中，影响产品质量的关键因素是反应温度的控制。三步升温法后，将炉温升至硅的熔点以上，常称为超温氮化。
我们将继续为铝加工行业开发和生产更先进的材料。
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