氣壓燒結(jié)法(GPS)獲得很大的進(jìn)展

氣壓燒結(jié)法（ GPS)

近幾年來,人們對(duì)氣壓燒結(jié)進(jìn)行了大量的研究，獲得了很大的進(jìn)展。由于采用高溫?zé)Y(jié)，在添加較少燒結(jié)助劑情況下，也足以促進(jìn)Si3N4晶粒生長(zhǎng)，而獲得密度>。氣壓燒結(jié)氮化硅在1 ～10MPa氣壓下，2000℃左右溫度下進(jìn)行。高的氮?dú)鈮嚎刂屏说璧母邷胤纸狻Ｓ捎诓捎酶邷責(zé)Y(jié)，在添加較少燒結(jié)助劑情況下，也足以促進(jìn)Si3N4晶粒生長(zhǎng)，而獲得密度> 99%的含有原位生長(zhǎng)的長(zhǎng)柱狀晶粒高韌性陶瓷. 因此氣壓燒結(jié)無論在實(shí)驗(yàn)室還是在生產(chǎn)上都得到越來越大的重視. 氣壓燒結(jié)氮化硅陶瓷具有高韌性、高強(qiáng)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(fèi)用. 而且其生產(chǎn)工藝接近于硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

氮化硅陶瓷制品的生產(chǎn)方法有兩種，即反應(yīng)燒結(jié)法和熱壓燒結(jié)法。反應(yīng)燒結(jié)法是將硅粉或硅粉與氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生產(chǎn)方法成型。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。然后在氮化爐內(nèi)，在1150~1200℃預(yù)氮化，獲得一定強(qiáng)度后，可在機(jī)床上進(jìn)行機(jī)械加工，接著在1350~1450℃進(jìn)一步氮化18~36h，直到全部變?yōu)榈铻橹?。這樣制得的產(chǎn)品尺寸，體積穩(wěn)定。熱壓燒結(jié)法則是將氮化硅粉與少量添加劑（如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等），在19.6MPa以上的壓力和1600~1700℃條件下壓熱成型燒結(jié)。通常熱壓燒結(jié)法制得的產(chǎn)品比反應(yīng)燒結(jié)制得的產(chǎn)品密度gao，性能好。

冶金行業(yè)

煉鋁、銅、鋅等行業(yè)

采用氮化硅結(jié)合碳化硅材料取代傳統(tǒng)的碳素材料在電解槽側(cè)墻上使用，還可作為測(cè)溫?zé)犭娕继坠?、煉鋁熔煉爐爐襯、盛鋁液的“包子”內(nèi)襯、坩堝、輸送鋁液的泵、管道、閥們、鑄鋁的模具、成形汽車輪轂的升液管等。

煉鋼及軋鋼行業(yè)

煉鋼新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，對(duì)鋼包用耐火材料提出了更高的要求，鋼包內(nèi)襯從原來占地位的高鋁磚等，轉(zhuǎn)向耐腐蝕性更好的材料氮化硅結(jié)合碳化硅材料。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。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家先后應(yīng)用于鋼包中，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。氮化硅作為耐火材料在煉鋼行業(yè)中應(yīng)用的重要用途是用作水平連鑄造的分離環(huán)。此外，還有許多工業(yè)爐窯，為了防止其某些部件的過熱損毀，常常采用水冷措施，用于水冷管滑軌系統(tǒng)材質(zhì)便是氮化硅結(jié)合碳化硅材料磚。