氮化硅陶瓷配件
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氮化硅陶瓷配件

在氮化硅陶瓷的烧结过程中加入Yb2O3作为烧结助剂,将会有利于氮化硅晶粒的生长,使其具有较大的长径比,并且随着Yb2O3添加量的增加,氮化硅晶粒的粗化现象也更加明显。

关键词:

氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷

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氮化硅陶瓷在空气中开始氧化的温度为1300-1400℃,耐压强度为490MPa,硬度可达HRA91-93,被认为是世界上最坚硬的物质之一。 氮化硅能耐几乎所有的无机酸,浓度低于30%的烧碱溶液和很多有机酸的腐蚀此外,Si3N4陶瓷还具有抗热震稳定性好、高温蠕变小,耐磨等特点。

相比较于其他陶瓷材料来说,氮化硅陶瓷具有许多优异的特性,比如具有较高的理论热导率、良好的化学稳定性能、无毒、较高的抗弯强度和断裂韧性等。目前,关于高导热氮化硅陶瓷的研究报导中,热导率最高可达到177W·m-1·K-1,并且力学性能也较为优异(抗弯强度达到了460MPa,断裂韧性达到了11.2MPa·m1/2)。这些特性使其被认为是一种很有潜力的高速电路和大功率器件散热和封装材料。
在氮化硅陶瓷的烧结过程中加入Yb2O3作为烧结助剂,将会有利于氮化硅晶粒的生长,使其具有较大的长径比,并且随着Yb2O3添加量的增加,氮化硅晶粒的粗化现象也更加明显。

氮化硅陶瓷摩擦系数较小,在高温高速的条件下,摩擦系数提高幅度也较小,因此能保证机构的正常运行,这是它一个突出的优点,氮化硅陶瓷开始对磨时滑动摩擦系数达到1.0至1.5,经精密磨合后,摩擦系数就大大下降,保持在0.5以下,所以氮化硅陶瓷被认为是具有自润滑性的材料。这种自润滑性产生的主要原因,不同于石墨,氮化硼,滑石等在于材料组织的鳞片层状结构。它是在压力作用下,摩擦表面微量分解形成薄薄得气膜,从而使摩擦面之间的滑动阻力减少,摩擦面得光洁度增加。这样越摩擦,阻力越小,磨损量也特别小,而大多数材料在不断摩擦后,因表面磨损或温度升高软化,摩擦系数往往逐渐增大。

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