氮化硅保护管具有高强度、耐高温的特点,在陶瓷材料中其综合力学性能比较好,耐热震性能、抗氧化性能、耐磨损性能、耐蚀性能好,是热机部件用陶瓷的候选材料。在机械工业,氮化硅陶瓷用作轴承滚珠、滚柱、滚球座圈、工模具、新型陶瓷刀具、泵柱塞、心轴 密封材料等。在化学工业,氮化硅陶瓷用作耐磨、耐蚀部件。如球阀、泵体、燃烧汽化器、过滤器等。在治金工业,由于氮化硅陶瓷耐高温,摩擦系数小,具有自润滑性。对多数金属、合金溶液稳定,因此,可制作金属材料加工的工模具,如拨菅芯棒、挤压、拨丝模具,轧辊、传送辊、发热体夹具、热偶套营、金属热处理支承件、坩埚,铝液导营、铝包内衬等。氮化硅陶资材料在电子、和核工业方面也有普遍应用。1、氮化硅陶瓷粉末的物理化性能及产品的技术指标氮化硅陶瓷是一种白灰色粉末,分子式为:si3n4 ;分子重量:140.3 , 密度3.2g/cm3其化学成分:n>38-39;0
氮化硅制品按工艺可以分为反应烧结制品、热压制品、常压烧结制品、等静压烧结制品和反应重烧制品等。其中,反应烧结是一种常用的生产氮化硅耐火制品的方法。反应烧结法生产氮化硅制品是将磨细的硅粉(粒度一般小于80μm),用机压或等静压成型,坯体干燥后,在氮气中加热至1350~1400℃,在烧成过程中同时氮化而制得。采用这种生产方法,原料条件和烧成工艺及气氛条件对制品的性能有很大的影响。硅粉中含有许多杂质,如fe,ca,aì,ti等。fe被认为是反应过程中的催化剂。它能促进硅的扩散,但同时,也将造成气孔等缺点。fe作为添加剂的主要作用:在反应过程中可作催化剂,促使制品表面生成sio2氧化膜;形成铁硅熔系,氮溶解在液态fesi2中,促进β-si3n4的生成。但铁颗粒过大或含量过高,制品中也会出现气孔等缺点,降低性能。一般铁的加入量为0~5%。al,ca,ti等杂质,易与硅形成低共熔物。适当的添加量,可以促进烧结,提高制品的性能。硅粉的粒度越细,比表面积越大,则可降低烧成温度。粒度较细的硅粉与粒度较粗的硅粉相比,制品中含α- si3n4的量增高。降低硅粉的粒径,可以降低制品的显微气孔尺寸。适当的粒度配比,可以提高制品密度。温度对氮化速率影响很大。