Siliziumnitrid-Keramik ist weit verbreitet für seine Eigenschaften von hoher Festigkeit, thermische Stoßfestigkeit, Bruchzähigkeit, hohe Biegefestigkeit bei Raumtemperatur, Verschleißfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, etc.
Die beliebten Präparate von Siliziumnitridkeramik sind reaktives Sintern (RS), Heißpresssintern (HPS), druckloses Sintern (HPS) und Gaspresssintern (GPS). Sinterhilfen waren einer der Schlüsselfaktoren, die die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Siliziumnitridkeramik beeinflussten. Während des Sinterns von Siliziumnitridkeramik wurden die Sinterhilfsmittel eingesetzt, da die Selbstdiffusionskoeffizienten von Stickstoff und Silizium sehr niedrig waren und die Diffusionsgeschwindigkeit und die durch Diesifiererforderliche Sinterantriebskraft gering waren. Und Sinterhilfe mit drucklosem Mittel, das hochleistungsreiches Si3N4-Material herstellt, ist sehr wichtig. Dieser Artikel stellt hauptsächlich MgO ,Y2O3 und Sinterhilfe für drucklose Si3N4 Keramik vor.
Wie ist also die Leistung von Siliziumnitridmaterial?
Für das Arbeitsumfeld von Hochtemperatur-, Hochgeschwindigkeits- und stark korrosiven Medien, die in der modernen Industrietechnologie häufig auftreten, hat Siliziumnitridkeramik einen besonderen Gebrauchswert, und ihre herausragenden Eigenschaften sind:
1.Hohe mechanische Festigkeit, Härte in der Nähe von Korund (Mohs Härte 9-9,5), selbstschmierend und verschleißfest. Die Raumtemperatur Biegefestigkeit kann bis zu 980MPa betragen, was mit legiertem Stahl verglichen werden kann, und die Festigkeit kann bis zu 1200°C gehalten werden (diese Temperatur beginnt in der Luft zu oxidieren, aber bei 1600°C).
2. Gute thermische Stabilität, zersetzt sich bei 1900°C unter Normaldruck, schmilzt bei 1900°C unter Druck und beginnt bei 1200°C in der Luft zu oxidieren, aber ein Schutzfilm kann vor 1600 gebildet werden, um eine weitere Oxidation zu verhindern; der Wärmeausdehnungskoeffizient ist klein (2,75×10- 6/°C), hat eine gute Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitfähigkeit 16,7W/m/k), so dass die thermische Stoßfestigkeit sehr gut ist, von Raumtemperatur bis 1000 °C wird der Wärmeschock nicht reißen.
3. Stabile chemische Leistung, nahezu korrosionsbeständig durch alle anorganischen Säuren (außer HF) und Natronlauge (NaOH) Lösungen mit einer Konzentration von weniger als 30%, und auch korrosionsbeständig durch viele organische Substanzen, und ist nicht durch Aluminium, Blei, Zinn, Silber und gelb Kupfer, Nickel und andere nicht-Eisenmetalle oder Legierungsschmelzen beeinflußt und korrodiert (kann durch geschmolzenes Magnesium korrodiert werden Nickel-Chrom-Legierung, Edelstahl usw.) und kann starker Strahlungsbestrahlung standhalten.
4. Geringe Dichte (theoretische Dichte 3,44 g/cm3), geringe spezifische Schwerkraft, gute elektrische Isolierung (spezifischer Volumenwiderstand, 1,4×1015 bei 20 °C, 4×108 bei 500°C).
