氮化硅,作为一种高强度且耐热的结构陶瓷,在中国机械行业中展现了卓越的综合性物理性能。其出色的耐高温、抗氧化、抗磨损和抗腐蚀特性使其成为石油化工行业的理想原材料。氮化硅陶瓷在石油化工行业中广泛应用于滚动轴承钢珠、滚柱、球座、工模、新型陶瓷刀具、泵柱塞泵、轴颈橡胶密封件等部件。此外,由于其出色的耐磨损和耐腐蚀性能,氮化硅陶瓷还被用于制造闸阀、泵壳、发动机燃烧室以及过滤装置等关键构件。

氮化硅陶瓷球
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氮化硅陶瓷球

Si3N4有两种不同的三维网络晶形,分别为α-Si3N4和β-Si3N4,这两种晶形均由[Si-N4]四面体结构单元以不同的方式堆砌而成。正是这种独特的结构,使得Si3N4展现出较高的硬度。
氮化硅陶瓷具有低热膨胀系数和高导热系数,使其具有出色的抗热震性能。即使在从室温到1000℃的热冲击下,也不会出现开裂。这是因为氮化硅是一种共价化合物,其原子之间通过强大的共价键紧密相连,赋予了它极高的硬度和熔点。

氮化硅轴承球
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氮化硅轴承球

氮化硅(Si3N4)陶瓷:材料作为一种优异的高温工程材料,最能发挥优势的是其在高温领域中的应用,它极耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,并有惊人的耐化学腐蚀性能,能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液,也能耐很多有机酸的腐蚀。

氧化铝(AI2O3)陶瓷:是一种以氧化铝为主体的陶瓷材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷,因为其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。

氮化硅保护管
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氮化硅保护管

碳化硅(SiC)陶瓷:具有优良的力学性能、优良的抗氧化性、高的抗磨损性以及低的摩擦系数等。碳化硅的最大特点是高温高强度,普通陶瓷材料在1200~1400摄氏度时强度将显著降低,而碳化硅在1400摄氏度时抗弯强度仍保持在500~600MPa的较高水平,因此在其工作温度可达1600~1700摄氏度。再加上碳化硅陶瓷的热导能力也较高,因此碳化硅已经广泛应用于高温轴承、防弹板、喷嘴、高温耐腐蚀部件以及高温和高频范围的电子设备零部件等领域。

结构陶瓷材料,特别是碳化硅和氮化硅,与熔融金属的润湿性通常较差。然而,这两种陶瓷材料在495~620℃的温度范围内,对铝硅合金熔液展现出良好的润湿性和化学稳定性。即使在热循环过程中,它们也能保持这种优异的性能。