Si3N4陶瓷材料作為一種優(yōu)異的高溫工程材料

Si3N4 陶瓷材料作為一種優(yōu)異的高溫工程材料，能發(fā)揮優(yōu)勢的是其在高溫領(lǐng)域中的應(yīng)用。Si3N4 今后的發(fā)展方向是：⑴充分發(fā)揮和利用Si3N4 本身所具有的優(yōu)異特性；⑵在Si3N4 粉末燒結(jié)時，開發(fā)一些新的助熔劑，研究和控制現(xiàn)有助熔劑的成分；⑶改善制粉、成型和燒結(jié)工藝； ⑷研制Si3N4 與SiC等材料的復(fù)合化，以便制取更多的復(fù)合材料。它耐高溫，強(qiáng)度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會熔成融體，一直到1900℃才會分解，并有驚人的耐化學(xué)腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機(jī)酸和30%以下的溶液，也能耐很多有機(jī)酸的腐蝕；由于氮化硅與碳化硅、氧化鋁、二氧化釷、氮化硼等能形成很強(qiáng)的結(jié)合，所以可用作結(jié)合材料，以不同配比進(jìn)行改性。同時又是一種電絕緣材料。

廢舊氮化硅磚主要用于耐火材料行業(yè)

氮化硅還能運(yùn)用到太陽能電池板中。在氮化硅薄膜的堆積全過程中，反映物質(zhì)氫原子進(jìn)到氮化硅薄膜及其硅單晶內(nèi)，具有了鈍化處理缺點(diǎn)的功效。這兒的氮化硅氮硅原子數(shù)量比并并不是嚴(yán)苛的4:3，只是依據(jù)加工工藝標(biāo)準(zhǔn)的不一樣而在一定范疇內(nèi)起伏，不一樣的原子占比相匹配的薄膜的物理特性各有不同。大家收購 的廢棄氮化硅磚關(guān)鍵用以耐火材料行業(yè)，耐火材料行業(yè)歸屬于基本工業(yè)生產(chǎn)，是鋼材、稀有金屬都離不了的行業(yè)，因此耐火材料行業(yè)對碳碳復(fù)合材料和氮化硅的需要量十分大。氮化硅是耐火材料行業(yè)使用量很大的原料，因?yàn)榈璧哪蜔嵝阅芎涂垢g性能都不錯，因此氮化硅是生產(chǎn)制造煉鐵高爐無水炮泥、鐵錐耐火澆注料、抗腐蝕氮化硅瓷器的原料。氮化硅（Si3N4）存在有3種結(jié)晶結(jié)構(gòu)，分別是α、β和γ三相。

氮化硅是在人工條件下合成的化合物。雖早在140多年前就直接合成了氮化硅，但當(dāng)時僅僅作為一種穩(wěn)定的“難熔”的氮化物留在人們的記憶中。二次大戰(zhàn)后，科技的迅速發(fā)展，迫切需要耐高溫、高硬度、高強(qiáng)度、抗腐蝕的材料。經(jīng)過長期的努力，直至1955年氮化硅才被重視，七十年代中期才真正制得了高質(zhì)量、低成本，有廣泛重要用途的氮化硅陶瓷制品。純Si3N4為3119，有α和β兩種晶體結(jié)構(gòu)，均為六角晶形，其分解溫度在空氣中為1800℃，在110MPa氮中為1850℃。

硅粉中含有許多雜質(zhì)，如Fe，Ca，Aì，Ti等。Fe被認(rèn)為是反應(yīng)過程中的催化劑。它能促進(jìn)硅的擴(kuò)散，但同時，也將造成氣孔等缺陷。Fe作為添加劑的主要作用：在反應(yīng)過程中可作催化劑，促使制品表面生成SiO2氧化膜；這里的氮化硅氮硅原子數(shù)目比并不是嚴(yán)格的4:3，而是根據(jù)工藝條件的不同而在一定范圍內(nèi)波動，不同的原子比例對應(yīng)的薄膜的物理性質(zhì)有所不同。形成鐵硅熔系，氮溶解在液態(tài)FeSi2中，促進(jìn)β-Si3N4的生成。但鐵顆粒過大或含量過高，制品中也會出現(xiàn)氣孔等缺陷，降低性能。一般鐵的加入量為0～5%。Al，Ca，Ti等雜質(zhì)，易與硅形成低共熔物。適當(dāng)?shù)奶砑恿?，可以促進(jìn)燒結(jié)，提高制品的性能。