Si3N4陶瓷材料作為一種優(yōu)異的高溫工程材料

Si3N4結(jié)構(gòu)陶瓷做為一種出色的高溫施工材料，能發(fā)揮特長的是其在高溫行業(yè)中的運(yùn)用。具有良好的耐堿侵蝕性、抗熔融冰晶石潤濕性、耐磨性、高導(dǎo)熱性、抗熱震性和低的電導(dǎo)率氮化硅陶瓷材料具有熱穩(wěn)定性高。Si3N4將來的發(fā)展前景是：⑴充分運(yùn)用和運(yùn)用Si3N4自身所具備的出色特點(diǎn)；⑵在Si3N4粉末狀燒結(jié)時(shí)，開發(fā)設(shè)計(jì)一些新的助熔劑，科學(xué)研究和操縱目前助熔劑的成份；⑶改進(jìn)制粉、成形和燒結(jié)加工工藝；⑷研發(fā)Si3N4與SiC等原材料的復(fù)合化，便于制得大量的高分子材料。S它是用硅粉作原材料，先用一般成形的方式制成需要的樣子，在N2以及1200℃的高溫下開展基本氮化，使在其中一部分硅粉與氮反映轉(zhuǎn)化成氮化硅，這時(shí)候全部坯體早已具備一定的抗壓強(qiáng)度。隨后在1350℃～1450℃的高溫爐中開展二次氮化，反映成氮化硅。用壓合燒結(jié)法能制得做到基礎(chǔ)理論相對(duì)密度99%的氮化硅。

氮化硅是在人工條件下合成的化合物。將生坯再一次進(jìn)行完全氮化燒結(jié)，得到尺寸變化很小的產(chǎn)品（即生坯燒結(jié)后，收縮率很小，線收縮率。雖早在140多年前就直接合成了氮化硅，但當(dāng)時(shí)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。

氮化硅的化學(xué)式為Si3N4，是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。按制備工藝方法來劃分可分為燒成磚、不燒磚、電熔磚（熔鑄磚）、耐火隔熱磚。氮化硅是一種超硬物質(zhì)，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時(shí)。而且，氮化硅還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會(huì)碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此優(yōu)異的特性，人們常常利用它來制造軸承、氣輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、性模具等機(jī)械構(gòu)件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發(fā)動(dòng)機(jī)部件的受熱面，不僅可以提高柴油機(jī)質(zhì)量，節(jié)省燃料，而且能夠提高熱效率。

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。α和β兩相是Si3N4非常常出現(xiàn)的型式，且可以在常壓下制備。γ相只有在高壓及高溫下，才能合成得到，它的硬度可達(dá)到35GPa。