氮化硅陶瓷大环
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氮化硅陶瓷大环

氮化硅(Si3N4)陶瓷由于具有高比强、高比模、耐高温、抗氧化和耐磨损以及抗热震等优点,在高温、高速、强腐蚀介质的工作环境中具有特殊的使用价 值近年来,国内外竞相对它进行研究和开发,使其应用范围不断扩大。

关键词:

氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷

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氮化硅(Si3N4)陶瓷由于具有高比强、高比模、耐高温、抗氧化和耐磨损以及抗热震等优点,在高温、高速、强腐蚀介质的工作环境中具有特殊的使用价 值近年来,国内外竞相对它进行研究和开发,使其应用范围不断扩大。

由于氮化硅陶瓷具有如此优异的性能,常常用它来制作轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械部件。如果用氮化硅陶瓷来制造发动机零件,不仅可以提高内燃机的质量,节省燃料,而且我国和美国、日本等国家已经开发出用于柴油机的高耐火材料,如Ni-SI3N4-BN材料和SI-SIC材料,用于高炉炉身等部位,而 Ni-SI3-SN-SN用于柴油机炉体,用于水平连铸分离器,用于钢液的分离机,用于高强度、高精度、高可靠性、高技术要求的连铸。

氮化硅陶瓷可应用于航空制造。航空制造是制造业中高新技术最集中的领域,属于先进制造技术,是新材料、新工艺和新技术的佼佼者以飞机的涡轮发动机为例,阐述航空制造中氮化硅的应用以飞机的涡轮喷气发动机为例,压气机零部件温度在650℃以下,目前主要采用钛合金、铝合金及耐热钢燃烧室燃烧区温度高达1800-2000℃,引入气流冷却后,燃烧室壁温仍然在900℃以上,常用高温合金(镍基及钴基合金)板材制造,为防止燃气冲刷、热腐蚀和隔热,常喷涂防护层,现采用弥散强化合金无需涂层可制备耐1200℃的燃烧室机构陶瓷氮化硅耐热,可在1400℃时仍然有高的强度、刚度(但超过1200℃时力学强度会下降),但比较脆,使用连续纤维增强的增强陶瓷可应用于涡轮部件,特别是小发动机的陶瓷叶片,涡轮外环和空气轴承此外,氮化硅陶瓷比密度小,密度仅为钢轴承的41%,可有效降低飞机发动机重量,减低油耗。

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