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    氮化硅涂層的性能和優勢 - 成都誠發熱噴涂出品

    • 分類:公司新聞
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-06-20 13:56
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    【概要描述】氮化硅陶瓷的物理化學性質可知,氮化硅陶瓷的優異性能對于現代技術經常遇到的高溫、高速、強腐蝕介質的工作環境,具有特殊的使用價值。

    氮化硅涂層的性能和優勢 - 成都誠發熱噴涂出品

    【概要描述】氮化硅陶瓷的物理化學性質可知,氮化硅陶瓷的優異性能對于現代技術經常遇到的高溫、高速、強腐蝕介質的工作環境,具有特殊的使用價值。

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    詳情

    性能

    密度和比重
    氮化硅的理論密度為3100±10kg/m3,實際測得α- Si3N4的真比重為3184 kg/m3,β- Si3N4的真比重為3187 kg/m3。氮化硅陶瓷的體積密度因工藝而變化較大,一般為理論密度的80%以上,大約在2200~3200 kg/m3之間,氣孔率的高低是密度不同的主要原因,反應燒結氮化硅的氣孔率一般在20%左右,密度是2200~2600 kg/m3,而熱壓氮化硅氣孔率在5%以下,密度達3000~3200 kg/m3,與用途相近的其他材料比較,不僅密度低于所有高溫合金,而且在高溫結構陶瓷中也是密度較低的一種。

    電絕緣性
    氮化硅陶瓷可做高溫絕緣材料,其性能指標的優劣主要取決于合成方式與純度,材料內未被氮化的游離硅,在制備中帶入的堿金屬、堿土金屬、鐵、鈦、鎳等雜志,均可惡化氮化硅陶瓷的電性能。一般氮化硅陶瓷在室溫下、在干燥介質中的比電阻為1015~1016歐姆,介電常數是9.4~9.5,在高溫下,氮化硅陶瓷仍保持較高的比電阻值,隨著工藝條件的提高,氮化硅可以進入常用電介質行列。

    熱學性質
    燒結氮化硅 ,其熱膨脹系數較低 ,為 2. 53×10- 6/℃,導熱率為 18.42 W/ m ·K ,因此它具有優良的抗熱震性能 ,僅次于石英和微晶玻璃 ,有實驗報告說明密度為2500 kg/m3的反應燒結氮化硅試樣由1200 ℃冷卻至20℃熱循環上千次,仍然不破裂,氮化硅陶瓷的熱穩定性好,可在高溫中長期使用。在氧化氣氛中可使用到1400℃,在中性或還原氣氛中一直可使用到1850℃。

    機械性質
    氮化硅具有較高的機械強度,一般熱壓制品的抗折強度500~700MPa ,高的可達1000~1200MPa;反應燒結后的抗折強度200MPa ,高的可300~400MPa。雖然反應燒結制品的室溫強度不高, 但在1200~1350℃的高溫下 ,其強度仍不下降。氮化硅的高溫蠕變小,例如,反應燒結的氮化硅在1200℃時荷重為24MPa,1000h后其形變為0.5 %。

    摩擦系數與自潤滑性
    氮化硅陶瓷摩擦系數較小,在高溫高速的條件下,摩擦系數提高幅度也較小,因此能保證機構的正常運行,這是它一個突出的優點,氮化硅陶瓷開始對磨時滑動摩擦系數達到1.0至1.5,經精密磨合后,摩擦系數就大大下降,保持在0.5以下,所以氮化硅陶瓷被認為是具有自潤滑性的材料。這種自潤滑性產生的主要原因,不同于石墨,氮化硼,滑石等在于材料組織的鱗片層狀結構。它是在壓力作用下,摩擦表面微量分解形成薄薄得氣膜,從而使摩擦面之間的滑動阻力減少,摩擦面得光潔度增加。這樣越摩擦,阻力越小,磨損量也特別小,而大多數材料在不斷摩擦后,因表面磨損或溫度升高軟化,摩擦系數往往逐漸增大。

    可機械加工性
    氮化硅陶瓷可以通過機械加工的方式來達到所要求的形狀和精度,表面光潔度。

    化學穩定性
    氮化硅具有優良的化學性能 ,能耐除氫氟酸以外的所有無機酸和25%以下的氫氧化鈉溶液腐蝕。它耐氧化的溫度可達1400℃,在還原氣氛中最高可使用到1870℃,對金屬(特別是AL液)尤其對非金屬不潤濕。

    從以上氮化硅陶瓷的物理化學性質可知,氮化硅陶瓷的優異性能對于現代技術經常遇到的高溫、高速、強腐蝕介質的工作環境,具有特殊的使用價值。

    優點

    (1)機械強度高,硬度接近于剛玉。熱壓氮化硅的室溫抗彎強度可以高達780—980MPa,有的甚至更高,能與合金鋼相比,而且強度可以一直維持到1200 ℃不下降。

    (2)機械自潤滑,表面摩擦系數小、耐磨損、彈性模量大,耐高溫。

    (3)熱膨脹系數小,導熱系數大,抗熱震性好。

    (4)密度低,比重小。

    (5) 耐腐蝕,抗氧化。

    (6) 電絕緣性好。

     

    成都誠發熱噴涂技術研發有限公司

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