Si3N4的使用溫度一般不超過1300°C

氮化硅的很多性能都?xì)w結(jié)于此結(jié)構(gòu)。氮化硅磚是指以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻(Cr2O3)為主要成分，方鎂石和尖晶石為主要礦物組分的耐火材料制品。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℃。Si3N4 熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱率高。熱壓燒結(jié)的氮化硅加熱到l000℃后投入冷水中也不會。在不太高的溫度下，Si3N4 具有較高的強度和抗沖擊性，但在1200℃以上會隨使用時間的增長而出現(xiàn)破損，使其強度降低，在1450℃以上更易出現(xiàn)疲勞損壞，所以Si3N4 的使用溫度一般不超過1300℃。

熱壓燒結(jié)法(HPS)是將Si3N4粉末和少量添加劑(如MgO

熱壓燒結(jié)法（ HPS)

是將Si3N4 粉末和少量添加劑（如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等），在1916 MPa以上的壓強和1600 ℃以上的溫度進(jìn)行熱壓成型燒結(jié)。特點自身屬性1、化學(xué)組成：主要成分決定該耐火材料的品質(zhì)和特點2、體積密度：單位體積重量，密度大，說明致密性好，強度就可能高，但導(dǎo)熱系數(shù)可能就大3、顯氣孔率：沒做具體要求，但作為生產(chǎn)廠家需要嚴(yán)格控制顯氣孔。燒結(jié)時添加物和物相組成對產(chǎn)品性能有很大的影響。由于嚴(yán)格控制晶界相的組成，以及在Si3N4 陶瓷燒結(jié)后進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，所以可以獲得即使溫度高達(dá)1300 ℃時強度（可達(dá)490MPa以上）也不會明顯下降的Si3N4系陶瓷材料，而且抗蠕變性可提高三個數(shù)量級。若對Si3N4 陶瓷材料進(jìn)行1400———1500 ℃高溫預(yù)氧化處理，則在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相，它能顯著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高溫強度。熱壓燒結(jié)法生產(chǎn)的Si3N4 陶瓷的機(jī)械性能比反應(yīng)燒結(jié)的Si3N4 要優(yōu)異，強度高、密度大。但制造成本高、燒結(jié)設(shè)備復(fù)雜，由于燒結(jié)體收縮大，使產(chǎn)品的尺寸精度受到一定的限制，難以制造復(fù)雜零件，只能制造形狀簡單的零件制品，工件的機(jī)械加工也較困難。

常壓燒結(jié)法(PLS)在提高燒結(jié)氮氣氛壓力方面,利用Si3N4

常壓燒結(jié)法（ PLS)

在提高燒結(jié)氮氣氛壓力方面，利用Si3N4 分解溫度升高（通常在N2 = 1atm氣壓下，從1800℃開始分解）的性質(zhì)，在1700———1800℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行常壓燒結(jié)后，再在1800———2000℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)壓燒結(jié)。在氮化硅薄膜的沉積過程中，反應(yīng)產(chǎn)物氫原子進(jìn)入氮化硅薄膜以及硅片內(nèi)，起到了鈍化缺陷的作用。該法目的在于采用氣壓能促進(jìn)Si3N4 陶瓷組織致密化，從而提高陶瓷的強度.所得產(chǎn)品的性能比熱壓燒結(jié)略低。這種方法的缺點與熱壓燒結(jié)相似。

氮化硅結(jié)合碳化硅磚的結(jié)構(gòu)特征

氮化硅結(jié)合碳化硅磚是以高純SiC為骨料，添加硅粉等外加劑，依據(jù)原位生成理論，在氮化爐中燒制而成。氣壓燒結(jié)氮化硅陶瓷具有高韌性、高強度和好的耐磨性，可直接制取接近終形狀的各種復(fù)雜形狀制品，從而可大幅度降低生產(chǎn)成本和加工費用。該產(chǎn)品具有強度高、高溫耐磨性好、熱傳導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好等優(yōu)點。 其結(jié)構(gòu)特征是：SiC大顆粒為基質(zhì)所包圍，基質(zhì)部分由粒狀SiC和原位生成的纖維狀Si3N4所組成，Si3N4纖維交織成三維空間網(wǎng)絡(luò)，將SiC小顆粒包圍起來，并與SiC大顆粒形成牢固的機(jī)械結(jié)合。根據(jù)要求配以各種結(jié)合劑,經(jīng)高壓成型，制品具有良好的熱穩(wěn)定性和較高的導(dǎo)熱系數(shù),且耐腐蝕性好,是工業(yè)窯爐理想的節(jié)能材料，該產(chǎn)品具有高溫耐磨性好、膨脹系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好等特點。適用于氣化爐氣體出口處，特別要求熱震穩(wěn)定性良好。 本產(chǎn)品用于鋁電解槽可減薄工作層，擴(kuò)大電解槽的容積，具有高的導(dǎo)熱性能、性能和抗冰晶石侵蝕性能，對高功率鋁電解槽尤為適用。該產(chǎn)品已在焦作萬方鋁業(yè)、貴陽鋁業(yè)、中孚鋁業(yè)、包頭鋁業(yè)等多家企業(yè)的大型電解槽中使用，并出口力拓加拿大鋁業(yè)、俄羅斯鋁業(yè)、巴林鋁業(yè)等，深得用戶好評。