当前位置:文档之家› 氮化硅陶瓷的制作流程

氮化硅陶瓷的制作流程

氮化硅陶瓷的制作流程
氮化硅陶瓷的制作流程

一种氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅80100份、氧化镁2030份、氧化铝1518份、氟化镁2025份、三氧化二铁1518份、高岭土58份、聚乙二醇58份、硅烷偶联剂25份、水3040份。本技术提出的氮化硅陶瓷耐磨性好、韧性好、润滑性好,使用寿命长,其抗蠕变性提高三个数量级。

权利要求书

1.一种氮化硅陶瓷,其特征在于各组分及组分的重量份数如下:氮化硅80-100份、氧化镁20-30份、氧化铝15-18份、氟化镁20-25份、三氧化二铁15-18份、高岭土5-8份、聚乙二醇5-8份、硅烷偶联剂2-5份、水30-40份。

2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷,其特征在于各组分及组分的重量份数如下:氮化硅84份、氧化镁23份、氧化铝16份、氟化镁22份、三氧化二铁16份、高岭土6份、聚乙二醇6份、硅烷偶联剂3份、水33份。

3.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷,其特征在于各组分及组分的重量份数如下:氮化硅87份、氧化镁28份、氧化铝17份、氟化镁24份、三氧化二铁17份、高岭7份、聚乙二醇7份、硅烷偶联剂4份、水36份。

技术说明书

一种氮化硅陶瓷

技术领域

本技术属于氮化硅陶瓷材料领域,特别是涉及一种氮化硅陶瓷。

背景技术

目前通道、管道用的材料有铝合金材料、陶瓷等,铝合金材料耐磨性差,槽道容易消失,影响色选精度,要经常更换,成本高;目前所用的陶瓷材料脆性大,耐磨性不太高,不耐冷热刺激,耐酸碱性差,因此需要研究耐磨性好,硬度高,韧性好,耐震动,耐热,耐腐蚀等性能优异的陶瓷材料,以降低成本。

技术内容

针对现有陶瓷材料的缺陷,本技术的目的在于提出一种耐磨性好、润滑性好、使用寿命长的氮化硅陶瓷。

本技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本技术提出的一种氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅80-100份、氧化镁20-30 份、氧化铝15-18份、氟化镁20-25份、三氧化二铁15-18份、高岭土5-8 份、聚乙二醇5-8份、硅烷偶联剂2-5份、水30-40份。

本技术的目的还采用以下技术措施来进一步实现。

所述氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅84份、氧化镁23份、氧化铝16份、氟化镁22份、三氧化二铁16份、高岭土6份、聚乙二醇6份、硅烷偶联剂3份、水33份。

所述氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅87份、氧化镁28份、氧化铝17份、氟化镁24份、三氧化二铁17份、高岭7份、聚乙二醇7份、硅烷偶联剂4份、水36份。

本技术提出的氮化硅陶瓷耐磨性好、韧性好、润滑性好,使用寿命长,其抗蠕变性提高三个数量级。

上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,

以下特举较佳实施例详细说明。

具体实施方式

为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本技术进一步详细说明。

实施例一

一种氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅80份、氧化镁20份、氧化铝15份、氟化镁20份、三氧化二铁15份、高岭土5份、聚乙二醇5份、硅烷偶联剂2份、水30份。

实施例二

一种氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅84份、氧化镁23份、氧化铝16份、氟化镁22份、三氧化二铁16份、高岭土6份、聚乙二醇6份、硅烷偶联剂3份、水33份。

实施例三

一种氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅87份、氧化镁28份、氧化铝17份、氟化镁24份、三氧化二铁17份、高岭7份、聚乙二醇7份、硅烷偶联剂4份、水36份。

实施例四

一种氮化硅陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化硅100份、氧化镁30份、氧化铝18份、氟化镁25份、三氧化二铁18份、高岭土8份、聚乙二醇8份、硅烷偶联剂5份、水40份。

以上所述,仅是本技术专利的较佳实施例而已,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本专利技术方案范围内,依据本专利的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本专利技术方案的范围内。

产品工艺制作流程

一. 目的: 规范产品作业流程,确保产品在制作过程中出现的品质异常控制,做好前期防范工作,确保产品品质及工艺的完整性,降低生产成本。 二·范围: 适用于公司所有产品订单 三·权责: 3.1 业务:接受客户信息资料,提供完整资料与信息。 3.2 工艺工程师:对业务提供的客户资料评估、规划、组织评审。 3.3 印前制作:对客户文档及信息要求核对及修改。 3.4 采购:按产品工艺要求采购备料。 3.5 生产计划:计划达成产品客户交期 3.6 印刷及印后:按工艺要求制作生产、首件确认 3.7 品质:监督执行生产通知单及样品的工艺要求。 四·定义: 完善客户订单产品制作工艺,对产品印前印后工艺的前期规划,规范新旧产品的制作工艺流程,有效控制生产品质异常,节约生产成本,提高生产效率。 五·作业规范: 5.1作业流程图: 5.2业务负责客户产品的导入、信息资料的接受及信息沟通,确保资料的完整与准确性, 接到客户资料后业务或跟单员首先初步确认信息资料是否完整。 5.2.1 确认客户信息资料后按客户的工艺要求规划报价,简单产品由报价员按公司流程报

价,工艺复杂或需求评审的产品,由工艺工程师规划或按工艺评审报告规划报价,确认报价工艺与实际生产工艺相结合。 5.2.2工艺复杂的新产品首先与工艺工程师商议组织相关部门评审,确认工艺路线及质量标 准,录入《工艺评审报告》,按评审工艺规划及标准下《业务指示单》并附《工艺评审报告》。 5.2.3重复生产产品或简单的新款说明书确认信息完整后直接下《业务指示单》。 5.2.4业务或跟单员《业务指示单》下发或信息资料交接只对应一个窗口工艺主管,确保信 息资料的规范统一与完整。 5.2.5任何订单在下达《业务指示单》时必须确保满足以下要求:有效的样稿、具体的工艺 要求与质量要求。 5.2.6样稿类:所有订单必须有有效样稿,且清楚的注明样稿的类型与用途,并盖章签名: A、色样:印刷时作颜色参考色样 B、内容样:生产及品控作核对文字、图案、位置内容样 C、规格样:生产及品控作模切规格、啤位、结构样 D、所有的打纸稿的书必须简单装订(以不散乱为标准)对于没有页码或者暗码的书 则必须用笔进行编码;(我公司设计制作的则由制作员装订) E、对于需要烫金、UV或者凹凸等必须在样稿上清楚明确位置及加工要求; F、所有更改内容的必须有业务员的亲笔签名及更改位置或文字 5.2.7工艺与质量要求: A、《业务指示单》的填写必须工整,字体清楚,工艺要求明确,在下单前要检查样稿 的各个项目(尺寸、颜色数量、P数等),务必做到样稿与《业务指示单》要求一 致; B、客户的质量要求要明确,超出我们质量要求或者客户有特别要求的则必须在《业 务指示单》上详细注明; C、对于工艺、质量要求特殊或者复杂的则在下单前先与工艺工程师组织工艺评审。 5.2.8客户自来文档的订单管理: A、客户自来文档,不管客户是否提供具体的样稿,业务跟单员要自己先检查一下颜色、 尺寸、P数等直观的参数,确保与客户订单一致,初步合格后方能下单; B、对于客户自来文档,没有提供任何资料的,则业务员或跟单员需提供印前打印的纸 稿(喷墨稿、数码稿、蓝纸稿等)进行签名确认,明确注明样稿的类型; C、对于客户自来文档,客户有提供样稿的,则业务在接单时跟客户沟通,明确样稿的

陶瓷制作工艺流程

陶瓷制作工艺流程 在陶瓷民俗博览区古窑景区错落有致的分布着古制瓷作坊、古镇窑、陶人画坊。在作坊里可见到“手随泥走,泥随手变”,巧夺天工的拉坯成型;在镇窑里,可看到神奇的松柴烧瓷技艺,从中领略到景德镇古代手工制瓷的魅力。在古窑,我们看到了练泥、拉坯、印坯、利坯、晒坯、刻花、施釉、烧窑、彩绘、釉色变化等 练泥:从矿区采取瓷石,先以人工用铁锤敲碎至鸡蛋大小的块状,再利用水碓舂打成粉状,淘洗,除去杂质,沉淀后制成砖状的泥块。然后再用水调和泥块,去掉渣质,用双手搓揉,或用脚踩踏,把泥团中的空气挤压出来,并使泥中的水分均匀。这一环节在古窑里我没有见到,深感遗憾,于是我在前往三宝村途中仔细寻觅,有幸亲眼目睹。这种瓷石加工方法历史悠久,应与景德镇制瓷历史同步。

拉坯:将泥团摔掷在辘轳车的转盘中心,随手法的屈伸收放拉制出坯体的大致模样。拉坯是成型的第一道工序。拉坯成型首先要熟悉泥料的收缩率。景德镇瓷土总收缩率大致为18—20%,根据大小品种和不同器型及泥料的软硬程度予以放尺。由于景德镇瓷泥的柔软性,拉制的坯体均比之其他黏土成型的要厚。拉坯不仅要注意到收缩率,而且还要注意到造型。如遇较大尺寸的制品,则要分段拉制,从各个分段部位,可看出拉坯师傅的技艺好坏和水平高低。景德镇陶瓷的特殊美感和瓷文化的形成是与其独特的材质、工艺等有着密不可分的联系,甚至在某种程度上说:景德镇瓷器名扬天下,除当地“天赐”的优质黏土之外,基本上是那些“鬼斧神工”的技艺将这些普通的“东西”变成了人类的“宠物”。由此,真正被“神灵”护佑着的正是这制瓷技艺的不断分工、进化和传承。这千年相传的技艺造就和组成了人类陶瓷史甚至是文明史上最耀眼的光环,这光环让人炫目,也让人敬畏。

氮化硅陶瓷制品

题目名称:氮化硅陶瓷的制备 学院名称:材料科学与工程学院 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2014 年 4 月

氮化硅陶瓷的制备 1.简介 1.1 应用背景 作为结构陶瓷,氮化硅陶瓷材料具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能以及良好的抗热震性能,广泛应用于航空航天、机械、电子电力、化工等领域。采用适当的烧结助剂可有效提高氮化硅陶瓷材料的热导率,增加材料断裂韧性,促进材料性能完善。 研究结果表明,以CeO2为烧结助剂,氮化硅的相变转换率为100%;当CeO2含量不超过8mol%时,氮化硅晶界相的构成主要为Ce4.67(SiO4)3O、Si2ON2以及Ce2Si2O7,其结晶析出状况随烧结助剂含量增加呈规律性变化;晶粒尺寸随烧结助剂含量增加变化微弱,长柱状晶数目增多。烧结助剂CeO2通过对晶界相及微观结构的影响作用于氮化硅陶瓷材料相对密度、强度、硬度及断裂韧性,CeO2含量变化对氮化硅陶瓷材料力学性能影响显著。当CeO2含量不超过7mol%时,氮化硅陶瓷材料的热扩散系数及热导率随CeO2含量增加而升高,CeO2含量由1mol%增加至7mol%时,氮化硅陶瓷材料热扩散系数增加50%,热导率增加38.7%。且氮化硅热传导导机制为声子导热,其热导率的大小依赖于氮化硅晶粒的净化程度。 1.2 研究意义 作为信息、交通、航空航天等科技领域发展基础之一的电力电子技术,应其对电力的有效控制与转换的要求,电子器件一直向小尺寸、高密度、大电流、大功率的趋势发展。伴随大功率、超大规模集成电路的发展,其所面临的热障问题愈加突出,器件设计中的热耗散问题亟待解决(在温度高于100℃时,电路失效率会随着温度的升高成倍增长)。较玻璃、树脂等材料,电子陶瓷材料凭借其优异的绝缘性能、化学稳定性以及与芯片最为相似的热膨胀系数使其在基板材料中占据重要地位。降低基板材料热阻的主要途径有两种:减小基板厚度、提高材料热导率,为此对基板材料强度要求升高。高热导率陶瓷材料主要应用于集成电路(IC)衬底,多芯片组装(MCM)基板、封装以及大功率器件散热支撑件等部位,其中研究较多的有Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4、SiC 等陶瓷材料。其中多晶氧化铝的热导为25~35Wm-1K-1,其单晶结构热导为40Wm-1K-1。而以高热导率著称的氧化铍,热导率在240 Wm-1K-1左右,但因为使用安全问题而被氮化铝替代。SiC的介电性能远低于其它基板材料,易被击穿,故其使用受到限制。而现今性能较为优异的两种封装材料:氮化铝与氧化铍,前者造价昂贵后者具有毒性。氮化铝的热导率范围为175~200 Wm-1K-1,但其弯曲强度在300~350MPa之间,远低于氮化硅陶瓷材料(600~1500MPa),且氮化硅的热膨胀系数低于以上高热导率陶瓷材料。 高热导率氮化硅陶瓷材料具有其他陶瓷材料无法比拟的高强度、高断裂韧性以及抗热震性能,其作为一种理想的结构材料可以为电子器件的热耗散设计提供一种新的材料选择。具有较高热导率的高性能氮化硅陶瓷的制备需求随着氮化硅陶瓷材料的潜

个植物提取物产品的生产工艺流程

个植物提取物产品的生产工艺流程 植提网为大家分享下,五羟、黄芪、当归、枳实、漆黄素、何首乌、生姜、绿茶、银杏提取物等34个植物提取物产品的生产工艺流程,希望能对从事植物提取物的同行们有所帮助。 二十八烷醇 原料→乙醇提取→浓缩→沉淀→溶剂→脱色→溶剂重结晶→干燥→粉碎、混合、包装→产品 5-hpt 五羟 原料→乙醇提取→浓缩→结晶→脱脂、脱色→重结晶→粉碎、混合、包装→产品 Fisetin 漆黄素 原料→乙醇提取→浓缩→浸膏→溶剂萃取→浓缩→结晶→干燥→粉碎、混合、包装→产品 Astragalus P.E 黄芪提取物 原料→水提→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Citrus Aurantium P.E 枳实提取物 原料→乙醇提取→浓缩→浸膏→水沉→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Epimedium P.E 霪羊藿提取物 原料→水提→浓缩→浸膏→溶剂萃取→萃取液浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Angelica P.E 当归提取物 原料→水提→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Black Cohosh P.E 黑升麻提取物

原料→乙醇提取→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Fo-Ti P.E 何首乌提取物 原料→水提→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Ginger P.E 生姜提取物 原料→水提→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Ginseeng P.E 人参提取物 原料→水提→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 GinkgioBiloba P.E 银杏提取物 原料→乙醇→提取→浓缩→大孔吸附→洗脱→洗脱液→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Horse Chestnut P.E 娑罗籽提取物 原料→乙醇提取→浓缩→浸膏→溶剂萃取→浓缩→浸膏→喷雾干燥产品 Gynostemma Pentaphylum P.E 绞股蓝提取物 原料→水提→吸附→洗脱→洗脱液浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Horsetail P.E 问荆提取物 原料→水提→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品 Milk Thistle P.E 水飞蓟提取物 原料→乙醇提取→浓缩→沉淀→脱脂→干燥→粉碎、混合、包装→产品 Polygonum Cuspidatum P.E 虎杖提取物 原料→乙醇提取→浓缩→浸膏→溶剂萃取→浓缩→结晶→水解→结晶→干燥→粉碎、混合、包装→产品 Pomegranate P.E 石榴皮提取物 原料→乙醇提取→浓缩→浸膏→喷雾干燥→粉碎、混合、包装→产品

陶瓷的生产工艺流程.

陶瓷的生产工艺流程 一、陶瓷原料的分类 (1)粘土类 粘土类原料是陶瓷的主要原料之一。粘土之所以作为陶瓷的主要原料,是由于其具有可塑性和烧结性。陶瓷工业中主要的粘土类矿物有高岭石类、蒙脱石类和伊利石(水云母)类等,但我厂的主要粘土类原料为高岭土,如:高塘高岭土、云南高岭土、福建龙岩高岭土、清远高岭土、从化高岭土等。 (2)石英类 石英的主要成分为二氧化硅(SiO ),在陶瓷生产中,作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中时, 2 在烧成前可调节坯料的可塑性,在烧成时石英的加热膨胀可部分抵消部分坯体的收缩。当添加到釉料中时,提高釉料的机械强度,硬度,耐磨性,耐化学侵蚀性。我厂的石英类原料主要有:釉宝石英、佛冈石英砂等。 (3)长石类 长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料,在陶瓷生产中用作坯料、釉料熔剂等基本成分。在高温下熔融,形成粘稠的玻璃体,是坯料中碱金属氧化物的主要来源,能降低陶瓷坯体组分的熔化温度,利于成瓷和降低烧成温度。在釉料中做熔剂,形成玻璃相。我厂的主要长石类原料有南江钾长石、佛冈钾长石、雁峰钾长石、从化钠长石、印度钾长石等。 二、坯料、釉料制备 (1)配料 配料是指根据配方要求,将各种原料称出所需重量,混合装入球磨机料筒中。我厂坯料的配料主要分白晶泥、高晶泥、高铝泥三种,而釉料的配料可分为透明釉和有色釉。 (2)球磨 球磨是指在装好原料的球磨机料筒中,加入水进行球磨。球磨的原理是靠筒中的球石撞击和磨擦,将泥料颗料进行磨细,以达到我们所需的细度。通常,坯料使用中铝球石进行辅助球磨;釉料使用高铝球石进行辅助球磨。在球磨过程中,一般是先放部分配料进行球磨一段时间后,再加剩余的配料一起球磨,总的球磨时间按料的不同从十几小时到三十多个小时不等。如:白晶泥一般磨13个小时左右,高晶泥一般磨15-17小时,高铝泥一般磨14个小时左右,釉料一般磨33-38小时,但为了使球磨后浆料的细度要达到制造工艺的要求,球磨的总时间会有所波动。

氮化硅,最强“轴承滚珠”材料

氮化硅,最强“轴承滚珠”材料 一、前景概要大量实验证明,在高转速(转速在 4×104r/min以上)环境下工作的精密轴承中“球”是轴承中最薄弱的零件,大约60%-70%的高速轴承失效都是由钢球产生不同程度的疲劳导致的。许多国内高速轴承就普遍存在轴承钢球产生不同程度疲劳破坏等问题。为了改善高速轴承性能以延长其疲劳寿命,国内外应用结构陶瓷来制造球体或其他轴承零件可显著提高“高速轴承”的使用性能和寿命。陶瓷种类繁多,而氮化硅在工业陶瓷中不是最硬的,韧性也不是最高的,但是在要求高性能的轴承应用中,氮化硅却被认为是具有最佳的机械物理综合特性。这是为啥?图1 风力发电机用“氮化硅陶瓷滚珠”混合轴承其重要原因是:其他陶瓷损坏的话是以灾难性破裂方式产生的,而氮化硅陶瓷则是以类似于轴承钢失效的方式即局部剥落的方式发生的。因此作为滚动轴承用的材料,从滚动疲劳寿命和可靠性的观点看,只有氮化硅才能胜任!下文将对氮化硅轴承材料的特点做简单的剖析,并对其滚动体(氮化硅滚珠)的成型工艺做简单介绍。二、氮化硅轴承材料的优越性在哪?1比密度小,离心力小-更利于高速运转氮化硅陶瓷材料的密度约为 3.2×103kg/m3,而轴承钢的密度约为7.8×103kg/m3。氮化硅陶瓷密度仅为轴承钢密度的40%左右。因此当滚动体使用

氮化硅陶瓷时,轴承在高速旋转时能有效抑制因离心力作用引起的滚动体载荷的增加。因此,采用低密的氮化硅球更加利于轴承的高转速发展。图2 轴承转动示意图(gif)2耐热-可适应更高温工作条件一般钢制的轴承使用温度超过120℃时,硬度就会降低,滚动寿命也会下降。例如:M50高温轴承钢的使用温度极限约为400℃,达到这一温度,钢硬度下降程度很大,而氮化硅在这一温度范围内完全保持原有硬度,只在约800℃时,其硬度和强度才开始下降。因此,对于用在高温环境的轴承来说,氮化硅材料是非常适合的。例如:航空喷气发动机、燃气轮机、核反应堆系统、X光管钨盘,以及火箭、宇宙飞船中。3线膨胀系数小-可用于环境温度变化领域氮化硅的线膨胀系数大约是轴承钢的1/4,所以氮化 硅轴承材料随温度变化的尺寸变化量小。防抱死:因此,氮化硅陶瓷材料制备的轴承,可有效的防止轴承材料因温度变化导致尺寸变化而发生“抱死”等现象。从而保证设备的稳定 运行,减少因设备故障发生的损失。4优异的自润滑性能氮化硅陶瓷材料本身具有减摩、抗磨、润滑功能,在不良的润滑工况条件下,如贫油润滑、无油干摩擦情况下,显示出优越的减摩自润滑性能,具有良好的应急状态,可以有效避免设备突发故障造成的损失。氮化硅自润滑的机理尚存在争议,目前有学者认为产生这种特性的主要原因是氮化硅在摩擦 过程中会微量分解,在表面形成很薄的气膜,从而使摩擦阻

陶瓷制作流程

摘要 本设计是进行一个年产1000万件日用陶瓷陶瓷厂工艺设计。 根据设计要求对各个工序均进行了严格的论证和计算,主要包括:坯釉料配方、全厂工艺流程、主要工艺制度和工艺参数的确定,物料衡算,设备选型计算及对重点车间的工艺布置等。 本次设计采用国内先进生产技术,注意降低生产成本,节省建厂资金。例如:利用辊道窑内气体余热对生坯进行干燥,减少热量损失;生产过程实现机械化,且基本可以实现自动化控制,节省了人力、物力,改善了工人的劳动环境。 本设计选取了球磨机,国产辊道窑其他陶瓷工艺设备,这为产品的质量奠定了坚实的基础。 厂区内部进行了适当的绿化,在不影响正常生产的情况下绿化了环境,减少了对环境的污染。 此设计是一个成功和先进的设计,可以为其他工厂建厂时提供借鉴。关键词:陶瓷,物料衡算,资金概算,技术指标

Abstract This design is for an annual output of 10 million daily-use ceramics ceramics factory process design. According to the design requirements of the various processes are rigorous argument and calculation,including:body and glaze recipes,plant-wide process,the main process system and the determination of process parameters,material balance,equipment selection calculation and workshop process layout and so on. The design uses advanced production technology,pay attention to reduce production costs,save factories funds. For example:the use of roller kiln gas waste heat is drying green,reduce heat loss; mechanized production process,and basically can be automated control,saving manpower,material resources,improve the labor environment. The design selected ball mill,the roller kiln,glazing line and other ceramic technology equipment,which has laid a solid foundation for the quality of the product. Factory within the green,green environment does not affect the normal production,to reduce the pollution of the environment. This design is a successful and state-of-the-art design can provide for other factories factory reference. Keywords:ceramic tile,material balance,the capital budget,the technical indicators

氮化硅莫来石

46│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 6 期46 │中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 6 期【摘 要】:以莫来石、氮化硅为主要原料,铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统,制备了氮化硅-莫来石复合材料,并与莫来石材料进行了对比。试样自然干燥24h 脱模后,再经110℃烘干24h,分别在空气气氛下于1000℃、1300℃和1500℃热处理3h。检测各温度热处理后试样的体积密度(B.D)、常温抗折强度(M.O.R)、常温耐压强度(C.C.S)以及试样的热膨胀系数、耐磨性能和抗热震性能。结果表明,经过1000℃、1300℃和1500℃热处理后,氮化硅-莫来石复合材料的常温抗折强度和常温耐压强度均大于莫来石材料的常温抗折强度和常温耐压强度。在本实验条件下,在莫来石基材料中添加氮化硅并不能提高材料的耐磨性能。在1250℃~1400℃温度之间,氮化硅-莫来石复合材料的热膨胀系数小于莫来石材料的热膨胀系数。氮化硅-莫来石复合材料试样热震后的耐压强度大于莫来石材料试样热震后的耐压强度,但耐压强度保持率小于莫来石材料。 【关键词】:莫来石,氮化硅,耐磨性能,热膨胀系数,抗热震性能 中图分类号:TB332/TQ175.7 文献标识码:A 引 言 莫来石因具有抗热震稳定性好,荷重软化温度高,抗渣性好及较高的抗蠕变性等优良性能,被认为是一种耐火工业、电子、光学和高温结构等领域的重要侯选材料[1-3]。在Si 3N 4结构中,氮原子与硅原子间的键力很强, 因而,Si 3N 4具有许多优异性能如耐磨、高硬度、高强度、耐化学腐蚀和很好的高温稳定性等[4]。 以莫来石为基体的材料,具有很强的抗爆裂性和较高的机械强度[5-7]。通过在莫来石基材料中添加氮化硅制备成氮化硅-莫来石复合材料,则可显著改善莫来石基材料的力学性能。本实验通过对比氮化硅添加到莫来石基材料前后的体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、耐磨性能、热膨胀系数和抗热震性等性能,研究了非氧化物对莫来石材料性能的影响,制备出了一种氧化物-非氧化物复合材料。 1 实验 1.1实验原料及方案 本实验的主要原料为莫来石、铝矾土、氮化硅(主要矿物为β-Si 3N 4,w(Si 3N 4)>90%)、硅微粉和铝酸钙水泥。所用原料的主要化学组成见表1。 按照表2配方组成进行配料,具体是将骨料及粉料加入搅拌罐中,搅拌均匀后再加入水搅拌3min,然后制备成160mm×40mm×40mm 的试样。试样经110℃烘干后分别于1000℃、1300℃和1500℃保温3h 煅烧,分别测试经过不同热处理温度后试样的体积密度、常温抗折强度和常温耐压强度。制备Φ20mm×100mm 的试样,用于测试材料的热膨胀系数。制备114mm×114mm×25mm 的试样,用于测试材料的耐磨性。制备160mm×40mm×40mm 的试样,经 110℃烘干再经1300℃保温3h 氮化硅-莫来石复合材料的制备 张 巍,戴文勇 (派力固(大连)工业有限公司, 大连 116600) 收稿日期:2010-3-29 作者简介:张巍(1982-),男,吉林省吉林市人,硕士,工程师,主要从事无机非金属材料结构和物性的研究。 E-mail:cnzhangwei2008@https://www.doczj.com/doc/3a9125428.html, 表1 原料的主要化学组成(w) Table1 Chemical compositions of raw materials % 煅烧,用于测试材料的抗热震性。 1.2性能测试 1)体积密度试验。采用YB/T5200-1993致密耐火浇注料显气孔率和体积密度试验方法,检测烧成后试样 的体积密度。用游标卡尺测定试样的收缩量,并通过计算求得它的体积密度。 2)常温抗折强度和常温耐压强度试验。采用YB/T5201-1993致密耐火浇注料常温抗折强度和耐压强度试验方法,检测烧成后试样的常温抗折强度和常温耐压强度。 3)耐磨性试验。采用GB/T18301-2001耐火材料常温耐磨性试验方法检测试样的常温耐磨性。 4)热膨胀系数试验。采用GB/T 7320.1-2000耐 生产与应用 文章编号:1001-9642(2010)06-0046-04

陶瓷生产的主要工艺过程与特点(下)

一、陶瓷生产过程的特点 陶瓷产品的生产过程是指从投入原料开始,一直到把陶瓷产品生产出来为止的全过程。它是劳动者利用一定的劳动工具,按照一定的方法和步骤,直接或间接地作用于劳动对象,使之成为具有使用价值的陶瓷产品的过程。在陶瓷生产过程的一些工序中,如陶瓷坯料的陈腐、坯件的自然干燥过程等。还需要借助自然力的作用。使劳动对象发生物理的或化学的变化,这时,生产过程就是劳动过程和自然过程的结合。 一般来说,陶瓷生产过程包括坯料制造、坯体成型、瓷器烧结等三个基本阶段。同时陶瓷生产过程的组成可按生产各阶段的不同作用分为生产技术准备过程、基本生产过程、辅助生产过程和生产服务过程。 作为社会化大生产的陶瓷生产过程,和其他一些行业的生产过程相比较,具有以下几个特点: 1.陶瓷生产过程是一种流程式的生产过程,连续性较低。陶瓷原料由工厂的一端投入生产,顺序经过连续加工,最后成为成品,整个工艺过程较复杂,工序之间连续化程度较低。隧道窑虽然是连续生产,但其速度尚不能与成型工艺的流水作业线相配合,需要做存坯、装坯和装窑等一系列烧成准备工作。工艺陈设瓷的生产更是带有浓厚的手工作坊式色彩,缺少工业化生产的规模与条件。因此进行工艺革新,实现连续化生产,对于提高陶瓷工业劳动生产率,创造更大的经济效益具有重要作用。 2.陶瓷生产过程的机械化、自动化程度较低。陶瓷工业是我国的传统工业,又是劳动密集型产业。长期的习惯观念认为,技术不是这个行业的主要因素,因而忽略了对其的技术改造,再加上国家资金有限,陶瓷工业技术装备长期处于落后状况,机械化和自动化程度相当低,大部分机械设备只相当于先进制瓷国家五六十年代的水平,有的甚至处于二三十年代水平;彩绘、检验、包装等工序还依靠手工操作。 3.陶瓷生产周期较长。陶瓷产品的生产周期,是指从原材料投入生产开始,经过各道工序加工直到成品出产为止,所经过的全部日历时间。包括基本作业时间、多余时间和无效时间。陶瓷生产的周期较长,从矿山采掘、原料处理、产品成型、锻烧到销售,工序多,过程长,但在陶瓷生产周期中,真正利用的基本作业时间所占的比重是不大的,一般在30%一40%左右,时间的利用率较低。因此,减少或消除作业中的多余和无效时间,增加基本作业时问的比重,这是陶瓷企业亟需解决的问题,有待于在企业保证产品质量的前提下,开发新技术,提高企业管理水平,去缩短陶瓷产品的生产周期。 4.陶瓷生产过程中辅助材料如石膏模型、匣钵等消耗量大。石膏模型是采用可塑法或泥浆法成型坯件的重要辅助材料,其强度较低,耐热性差,使用寿命较短,所以在陶瓷企业中消耗量很大。由于废石膏的利用尚未得到满意解决,给厂区环境带来了影响。匣钵是陶瓷制品在烧成工艺中作为承烧物的耐火材料制品,匣钵的使用次数一般在10—15次,匣钵质量的低劣往往造成制品变形、落渣、火刺等一系列缺陷.因此,如何提高石膏模和匣钵的质量,延长它们的使用寿命,以及解决废石膏模和匣钵的利用问题,是值得陶瓷企业认真研究的重要课题之。

氮化硅陶瓷材料的制备及应用

氮化硅陶瓷材料的制备及应用 氮化硅,子式为Si3N4,是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1 000 ℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性,人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面,不仅可以提高柴油机质量,节省燃料,而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机 一、材料的制备 Si3N4 陶瓷的制备技术在过去几年发展很快,制备工艺主要集中在反应烧结法、热压烧结法和常压烧结法、气压烧结法等类型. 由于制备工艺不同,各类型氮化硅陶瓷具有不同的微观结构(如孔隙度和孔隙形貌、晶粒形貌、晶间形貌以及晶间第二相含量等). 因而各项性能差别很大 . 要得到性能优良的Si3N4 陶瓷材料,首先应制备高质量的Si3N4 粉末. 用不同方法制备的Si3N4 粉质量不完全相同,这就导致了其在用途上的差异,许多陶瓷材料应用的失败,往往归咎于开发者不了解各种陶瓷粉末之间的差别,对其性质认识不足. 一般来说,高质量的Si3N4 粉应具有α相含量高,组成均匀,杂质少且在陶瓷中分布均匀,粒径小且粒度分布窄及分散性好等特性. 好的Si3N4 粉中α相至少应占90%,这是由于Si3N4 在烧结过程中,部分α相会转变成β相,而没有足够的α相含量,就会降低陶瓷材料的强度. 1、反应烧结法( RS) 是采用一般成型法,先将硅粉压制成所需形状的生坯,放入氮化炉经预氮化(部分氮化)烧结处理,预氮化后的生坯已具有一定的强度,可以进行各种机械加工(如车、刨、铣、钻). 最后,在硅熔点的温度以上;将生坯再一次进行完全氮化烧结,得到尺寸变化很小的产品(即生坯烧结后,收缩率很小,线收缩率< 011% ). 该产品一般不需研磨加工即可使用. 反应烧结法适于制造形状复杂,尺寸精确的零件,成本也低,但氮化时间很长. 2、热压烧结法( HPS) 是将Si3N4 粉末和少量添加剂(如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等) ,在1916 MPa以上的压强和1600 ℃以上的温度进行热压成型烧结. 英国和美国的一些公司采用的热压烧结Si3N4 陶瓷,其强度高达981MPa以上. 烧结时添加物和物相组成对产品性能有很大的影响. 由于严格控制晶界相的组成,以及在Si3N4 陶瓷烧结后进行适当的热处理,所以可以获得即使温度高达1300 ℃时强度(可达490MPa以上)也不会明显下降的Si3N4系陶瓷材料,而且抗蠕变性可提高三个数量级. 若对Si3N4 陶瓷材料进行1400———1500 ℃高温预氧化处理,则在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相,它能显著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高温强度. 热压烧结法生产的Si3N4 陶瓷的机械性能比反应烧结的Si3N4 要优异,强度高、密度大. 但制造成本高、烧结设备复杂,由于烧结体收缩大,使产品的尺寸精度受到一定的限制,难以制造复杂零件,只能制造形状简单的零件制品,工件的机械加工也较困难. 3、常压烧结法( PLS) 在提高烧结氮气氛压力方面,利用Si3N4 分解温度升高(通常在N2 = 1atm气压下,从

【冶金业标准】《氮化硅铁》行业标准编制说明

《氮化硅铁》行业标准(送审稿) 编制说明 2008年9月

《氮化硅铁》行业标准编制说明 一、任务来源 根据国家发展和改革委员会发改办工业〔2007〕1415号文和中国钢铁工业协会钢协〔2007〕127号文的要求,由武汉钢铁(集团)公司、宁夏中宏氮化制品有限公司和冶金工业信息标准研究院负责制定《氮化硅铁》行业标准。 二、工作过程 在接到该标准制订任务后,我们成立了《氮化硅铁》标准制订订工作小组,制定了工作计划,立即进行资料的查阅和到宁夏荣盛铁合金集团有限公司等五家氮化硅铁生产厂家进行调查研究,并收集使用单位的意见。 1.项目的提出 1.1氮化硅铁的定义 氮化硅铁是以Si 3N 4 为主要成分,伴随游离铁,未氮化硅铁及少量其它成分的混合 物。耐火用商品氮化硅铁是一种灰白色(或茶褐色)的粉末状物,炼钢用氮化硅铁是灰白色粒状物。 1.2氮化硅铁用途 粉状氮化硅铁主要用于大高炉的堵口炮泥中,少量用于铁沟料或其它不定形耐火材料中。 粒状氮化硅铁主要用于取向硅钢或其它采用氮化物提高强度的钢种(如HRB400钢筋)。 1.3国内外使用情况 氮化硅铁在发达国家的高炉炮泥中得到普遍应用,使炮泥开堵性能得到了明显改

善,满足高炉出铁的需要,成为现代化大高炉炮泥不可缺少的成分。另外在铁沟料中加入少量氮化硅铁极大地提高铁沟的通铁量。日本在上世纪70年代开始使用氮化硅铁[1]。 国内应用氮化硅铁时间较短,宝钢于1994年首先在炮泥中添加氮化硅,使炮泥性能得到改善满足了宝钢炼铁的需要。国内其它钢厂基本上都在使用氮化硅铁,因为氮化硅铁的销售价格大约为氮化硅销售价格的一半,另外在使用性能上两者基本接近。近3年来,全国重点大型钢铁企业2000M3以上高炉堵口炮泥基本上都使用氮化硅铁。添加氮化硅铁的炮泥很好地满足了大型高炉的需要,使高炉出铁次数由18次普遍降低到12次,最低的降到6次。炮泥的消耗量由1.2kg/吨铁降低到0.5kg/吨铁。 在炼钢方面,粒状氮化硅铁最初应用于取向硅钢生产,它能比较稳定的为钢水补充一定量的氮。国内使用氮化硅铁量一年达数百吨。冶炼技术的进步使我国高强度微合金化钢生产得到快速发展。钢的强化微合金化元素主要有钒、铌、钛。经计算比较和 生产实际应用,生产HRB400钢筋采用FeV50+Fe Si 3N 4 微合金化方案,合金化成本比单 一采用FeV50吨钢成本降低127.61元,比采用VN12微合金化吨钢成本降低44.21元。如果该技术得到普及,将对生产建筑钢材的生产企业降本增效意义重大。氮化硅铁作为廉价的提供氮源的合金,未来在其它钢种上的应用前景良好。 1.4标准编制的必要性 综上所述为了尽快普及氮化硅铁在国内的应用,为我国钢铁工业的更快更好发展助力,为了规范氮化硅铁交易双方的贸易行为,同时也为了促进国内生产商的良好竞争,为国内外用户提供优质价廉的产品,制定氮化硅铁产品标准势在必行。 1.5项目制定单位基本情况 武汉钢铁集团公司是国内目前最大的骨干钢铁生产商之一,是国内电工硅钢的主

生产加工工艺设计流程及加工工艺设计要求

生产工艺主讲人:吴书法 生产加工工艺流程及加工工艺要求 一,工艺流程表 制造工艺流程表

注:从原材料入库到成品入库,根据产品标准书的标准要求规定,全程记录及管理。 二,下料工艺 我们公司下料分别使用:①数控激光机下料②剪板机下料③数控转塔冲下料④普通冲床下料⑤芬宝生产线下料⑥火焰切割机下料⑦联合冲剪机下料 今天重点的讲一下:①②

1两台激光下料机。型号分别为:HLF-1530-SM、HLF-2040-SM 2 操作步骤 2.1 开机 2.1.1 打开总电源开关 2.1.2 打开空气压缩机气源阀门,开始供气 2.1.3 打开稳压电源 2.1.4 打开机床电源 2.1.5 打开冷干机电源,待指针指在绿色区间内,再打开冷干机气阀 2.1.6 打开切割辅助气体(气体压力参照氧气、氮气的消耗附图) 2.1.7 待数控系统开机完成,松开机床操作面板上的急停按钮,执行机床回零操作 2.1.8 打开激光器电源开关,(夏天等待30分钟)打开水冷机,待水温在“低温21℃,高温31℃”,再打开机床操作面板上的“激光开关”按钮,等待按钮上方LED灯由闪烁变为常亮。开机完成。 2.2 常规操作步骤 2.2.1 在【JOG】状态下,按下【REF.POINT】,再按回零键,执行回零操作 2.2.2 在2.1生效的情况下,按下“标定”键,执行割嘴清洁和标定程序。 2.2.3 根据相应的板材,调节焦距位置、选择合适大小的割嘴,然后调整割嘴中心。 2.2.4 打开导向红光,用手轮或控制面板,将切割头移动到板材上方起点位置,关闭导向红光,关闭防护门。 2.2.5 打开所用切割程序,确定无误后一次点击“AUTO”,“RESET”,“CYCLE START"。 2.2.6 切割结束将 Z 轴抬高再交换工作台,取出工件摆放整齐,做好标识。

氮化硅材料的性能、合成方法及进展

氮化硅材料的性能、合成方法及进展 摘要:氮化硅作为一种新型无机材料,以其有良好的润滑性,耐磨性,抗氧化等特性受到广泛的关注和深入的研究。以下对氮化硅的材料的性能、合成方法、意义和进展作简单介绍。 关键词:无机材料;氮化硅;合成方法;性能;进展 1前言 由于科学技术的不断发展需要,科学家们一直在不停顿地寻找适用于苛刻条件下使用的理想的新材料。在层出不穷的大量新材料队伍中,氮化硅陶瓷可算是脱颖而出,十分引人注目,日益受到世界各国科学家们的重视。 2氮化硅的材料的性能\合成方法、意义和进展 2.1氮化硅的性能和应用 氮化硅(Si3N4)是氮和硅的化合物。在自然界里,氮、硅都是极其普通的元素。氮是生命的基础,硅是无机世界的主角,这两种元素在我们生活的世界上无所不在,然而,至今人们还未发现自然界里存在这两种元素的化合物。 氮化硅是在人工条件下合成的化合物。虽早在140多年前就直接合成了氮化硅,但当时仅仅作为一种稳定的“难熔”的氮化物留在人们的记忆中。二次大战后,科技的迅速发展,迫切需要耐高温、高硬度、高强度、抗腐蚀的材料。经过长期的努力,直至1955年氮化硅才被重视,七十年代中期才真正制得了高质量、低成本,有广泛重要用途的氮化硅陶瓷制品。开发过程为何如此艰难,这是因为氮化硅粉体和氮化硅陶瓷制品之间的性能和功能相差甚远,没有一个严格而精细的对氮化硅粉体再加工过程,是得不到具有优异性能的氮化硅陶瓷制品的。没有氮化硅陶瓷就没有氮化硅如今的重要地位。 2.1.1优异的性能 氮化硅陶瓷的优异的性能对于现代技术经常遇到的高温、高速、强腐蚀介质的工作环境,具有特殊的使用价值。比较突出的性能有: (1)机械强度高,硬度接近于刚玉,有自润滑性,耐磨。室温抗弯强度可以高达980MPa以上,能与合金钢相比,而且强度可以一直维持到1200℃不下降。 (2)热稳定性好,热膨胀系数小,有良好的导热性能,所以抗热震性很好,从室温到1000℃的热冲击不会开裂。 (3)化学性能稳定,几乎可耐一切无机酸(HF除外)和浓度在30%以下烧碱(NaOH)溶液的腐蚀,也能耐很多有机物质的侵蚀,对多种有色金属熔融体(特别是铝液)不润湿,能经受强烈的放射辐照。 (4)密度低,比重小,仅是钢的2/5,电绝缘性好。

氮化硅陶瓷讲解

氮化硅陶瓷讲解

氮化硅陶瓷及其制备成型工艺 氮化硅(Si 3N4)是氮和硅的化合物。在自然界里,氮、硅都是极其普通的元素。氮是生命的基础,硅是无机世界的主角,这两种元素在我们生活的世界上无所不在,然而,至今人们还未发现自然界里存在这两种元素的化合物。 氮化硅是在人工条件下合成的化合物。虽早在140多年前就直接合成了氮化硅,但当时仅仅作为一种稳定的“难熔”的氮化物留在人们的记忆中。二次大战后,科技的迅速发展,迫切需要耐高温、高硬度、高强度、抗腐蚀的材料。经过长期的努力,直至1955年氮化硅才被重视,七十年代中期才真正制得了高质量、低成本,有广泛重要用途的氮化硅陶瓷制品。开发过程为何如此艰难,这是因为氮化硅粉体和氮化硅陶瓷制品之间的性能和功能相差甚远,没有一个严格而精细的对氮化硅粉体再加工过程,是得不到具有优异性能的氮化硅陶瓷制品的。没有氮化硅陶瓷就没有氮化硅如今的重要地位。 Si3N4是以共价键为主的化合物,键强大,键的方向性强,结构中缺陷的形成和迁移需要的能量大,即缺陷扩散系数低(缺点),难以烧结,其中共价键Si-N 成分为70 %,离子键为30 %,同时由于Si3N4本身结构不够致密,从而为提高性能需要添加少量氧化物烧结助剂,通过液相烧结使其致密化。 Si3N4含有两种晶型,一种为α-Si3N4,针状结晶体,呈白色或灰白色,另一种为β-Si3N4,颜色较深,呈致密的颗粒状多面体或短棱柱体。两者均为六方晶系,都是以[SiN4]4-四面体共用顶角构成的三维空间网络。 在高温状态下,β相在热力学上更稳定,因此α相会发生相变,转为β相。从而高α相含量Si3N4粉烧结时可得到细晶、长柱状β-Si3N4晶粒,提高材料的断裂韧性。但陶瓷烧结时必须控制颗粒的异常生长,使得气孔、裂纹、位错缺陷出现,成为材料的断裂源。 在工业性能上,Si3N4陶瓷材料表现出了较好的工艺性能。(1)机械强度高,硬度接近于刚玉,有自润滑性耐磨;(2)热稳定性高,热膨胀系数小,有良好的导热性能;(3)化学性能稳定,能经受强烈的辐射照射等等。 晶体的常见参数如下图所示:

氮化硅

氮化硅 由于科学技术的不断发展需要,科学家们一直在不停顿地寻找适用于苛刻条件下使用的理想的新材料。在层出不穷的大量新材料队伍中,氮化硅陶瓷可算是脱颖而出,十分引人注目,日益受到世界各国科学家们的重视。 氮化硅(Si3N4)是氮和硅的化合物。在自然界里,氮、硅都是极其普通的元素。氮是生命的基础,硅是无机世界的主角,这两种元素在我们生活的世界上无所不在,然而,至今人们还未发现自然界里存在这两种元素的化合物。 氮化硅是在人工条件下合成的化合物。虽早在140多年前就直接合成了氮化硅,但当时仅仅作为一种稳定的“难熔”的氮化物留在人们的记忆中。二次大战后,科技的迅速发展,迫切需要耐高温、高硬度、高强度、抗腐蚀的材料。经过长期的努力,直至1955年氮化硅才被重视,七十年代中期才真正制得了高质量、低成本,有广泛重要用途的氮化硅陶瓷制品。开发过程为何如此艰难,这是因为氮化硅粉体和氮化硅陶瓷制品之间的性能和功能相差甚远,没有一个严格而精细的对氮化硅粉体再加工过程,是得不到具有优异性能的氮化硅陶瓷制品的。没有氮化硅陶瓷就没有氮化硅如今的重要地位。 1.优异的性能 氮化硅陶瓷的优异的性能对于现代技术经常遇到的高温、高速、强腐蚀介质的工作环境,具有特殊的使用价值。比较突出的性能有: (1)机械强度高,硬度接近于刚玉,有自润滑性,耐磨。室温抗弯强度可以高达980MPa以上,能与合金钢相比,而且强度可以一直维持到1200℃不下降。 (2)热稳定性好,热膨胀系数小,有良好的导热性能,所以抗热震性很好,从室温到1000℃的热冲击不会开裂。 (3)化学性能稳定,几乎可耐一切无机酸(HF除外)和浓度在30%以下烧碱(NaOH)溶液的腐蚀,也能耐很多有机物质的侵蚀,对多种有色金属熔融体(特别是铝液)不润湿,能经受强烈的放射辐照。 (4)密度低,比重小,仅是钢的2/5,电绝缘性好。 2.重要的应用 氮化硅陶瓷的应用初期主要用在机械、冶金、化工、航空、半导体等工业上,作某些设备或产品的零部件,取得了很好的预期效果。近年来,随着制造工艺和测试分析技术的发展,氮化硅陶瓷制品的可靠性不断提高,因此应用面在不断扩大。特别值得赞赏的是,正在研制氮化硅陶瓷发动机,并且已经取得了很大的进展,这在科学技术上成为举世瞩目的大事。有关应用的主要内容有:

氮化硅

氮化硅 氮化硅,分子式为Si3N4,是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损;除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应(反应方程式:Si3N4+4HF+9H2O=====3H2SiO3(沉淀)+4NH4F),抗腐蚀能力强,高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1 000 ℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性,人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面,不仅可以提高柴油机质量,节省燃料,而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。 【氮化硅的应用】 氮化硅用做高级耐火材料,如与sic结合作SI3N4-SIC耐火材料用于高炉炉身等部位; 如与BN结合作SI3N4-BN材料,用于水平连铸分离环。SI3N4-BN系水平连铸分离环是一种细结构陶瓷材料,结构均匀,具有高的机械强度。耐热冲击性好,又不会被钢液湿润,符合连珠的工艺要求。见下表 性能AL2O 3 ZrO 2 熔融石英 (SiO2) ZrO2 -MO金 属陶瓷 反应结合 Si3N4 热压 Si3N4 热压 BN 反应结合 SiN4-BN 抗热震性差差好好中好好好 抗热应力差差好好中好好好 尺寸加工精度与易 加工性能 差差好差好差好好 耐磨性好好中好好好好好 耐侵蚀性好好差好好好好 相对分子质量140.28。灰色、白色或灰白色。六方晶系。晶体呈六面体。密度3.44。 硬度9~9.5,努氏硬度约为2200,显微硬度为32630MPa。熔点1900℃(加压下)。通常在常压下1900℃分解。比热容为0.71J/(g·K)。生成热为-751.57kJ/mol。热导率为 16.7W/(m·K)。线膨胀系数为2.75×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于氢氟酸。在空 气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻,20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060MPa。耐压强度为490MPa(反应烧结的)。1285摄式度时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙,600度时使过渡金属还原,放出氮氧化物。 抗弯强度为147MPa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。可用作高温陶瓷原料。 氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精确度高等优良性

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档