氮化硅市场调研报告.doc

氮化硅陶瓷市场调研报告一、产品简介 1. 产品性质 1 组成和结构氮化硅分子式为Si3N4属于共价键结合的化合物氮化硅陶瓷属多晶材料晶体结构属六方晶系一般分为α、β两种晶向均由SiN4 4- 四面体构成其中β- Si3N4对称性较高摩尔体积较小在温度上是热力学稳定相而α- Si3N4在动力学上较容易生成高温1400℃1800℃时α相会发生相变成为β型这种相变是不可逆的故α相有利于烧结。 2 外观不同晶相得氮化硅外观是不同的α- Si3N4呈白色或灰白色疏松羊毛状或针状体β- Si3N4则颜色较深呈致密的颗粒状多面体或短棱柱体氮化硅晶须是透明或半透明的氮化硅陶瓷的外观呈灰色、蓝灰到灰黑色因密度、相比例的不同而异也有因添加剂呈其他色泽。氮化硅陶瓷表面经抛光后有金属光泽。 3 密度和比重氮化硅的理论密度为3100±10kg/m3实际测得α- Si3N4的真比重为3184 kg/m3β- Si3N4的真比重为3187 kg/m3。氮化硅陶瓷的体积密度因工艺而变化较大一般为理论密度的80以上大约在22003200 kg/m3之间气孔率的高低是密度不同的主要原因反应烧结氮化硅的气孔率一般在20左右密度是22002600 kg/m3而热压氮化硅气孔率在5以下密度达30003200 kg/m3与用途相近的其他材料比较不仅密度低于所有高温合金而且在高温结构陶瓷中也是密度较低的一种。 4 电绝缘性氮化硅陶瓷可做高温绝缘材料其性能指标的优劣主要取决于合成方式与纯度材料内未被氮化的游离硅在制备中带入的碱金属、碱土金属、铁、钛、镍等杂志均可恶化氮化硅陶瓷的电性能。一般氮化硅陶瓷在室温下、。 5 热学性质烧结氮化硅其热膨胀系数较低为 2. 53 ×10- 6/℃导热率为 W/ m ·K 因此它具有优良的抗热震性能仅次于石英和微晶玻璃有实验报告说明密度为2500 kg/m3的反应烧结氮化硅试样由1200 ℃冷却至20℃热循环上千次仍然不破裂氮化硅陶瓷的热稳定性好可在高温中长期使用。在氧化气氛中可使用到1400℃在中性或还原气氛中一直可使用到1850℃。 6 机械性质氮化硅具有较高的机械强度一般热压制品的抗折强度500700MPa 高的可达10001200MPa反应烧结后的抗折强度200MPa 高的可300400MPa。虽然反应烧结制品的室温强度不高但在12001350℃的高温下其强度仍不下降。氮化硅的高温蠕变小例如反应烧结的氮化硅在1200℃时荷重为24MPa 。 。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。