産品簡介

1. 産品性(xìng)質(zhì)

1）组成(chéng)和(hé)結構

氮化鋁(lǚ)分(fēn)子式为(wèi)Si3N4,屬于(yú)共(gòng)價鍵結合的(de)化合物(wù)，氮化鋁(lǚ)陶瓷屬多(duō)晶材料，晶體(tǐ)結構屬六(liù)方(fāng)晶系(xì)，一(yī)般分(fēn)为(wèi)α、β两(liǎng)種(zhǒng)晶向，均由[SiN4]4- 四(sì)面(miàn)體(tǐ)構成(chéng)，其(qí)中(zhōng)β- Si3N4对(duì)稱性(xìng)較高(gāo)，摩爾體(tǐ)積較小，在(zài)温(wēn)度(dù)上(shàng)是(shì)热(rè)力學(xué)穩定(dìng)相，而(ér)α- Si3N4在(zài)動(dòng)力學(xué)上(shàng)較容易生(shēng)成(chéng)，高(gāo)温(wēn)（1400℃～1800℃）时(shí)，α相会(huì)發(fà)生(shēng)相變(biàn)，成(chéng)为(wèi)β型，这(zhè)種(zhǒng)相變(biàn)是(shì)不(bù)可(kě)逆的(de)，故α相有(yǒu)利于(yú)燒結。

2）外(wài)观

不(bù)同(tóng)晶相得氮化鋁(lǚ)外(wài)观是(shì)不(bù)同(tóng)的(de)，α- Si3N4呈白(bái)色或(huò)灰白(bái)色疏松羊毛(máo)狀或(huò)針(zhēn)狀體(tǐ)，β- Si3N4則顔色較深，呈致(zhì)密的(de)颗(kē)粒(lì)狀多(duō)面(miàn)體(tǐ)或(huò)短(duǎn)棱柱(zhù)體(tǐ)，氮化鋁(lǚ)晶须是(shì)透明(míng)或(huò)半透明(míng)的(de)，氮化鋁(lǚ)陶瓷的(de)外(wài)观呈灰色、藍(lán)灰到(dào)灰黑(hēi)色，因(yīn)密度(dù)、相比例的(de)不(bù)同(tóng)而(ér)异(yì)，也(yě)有(yǒu)因(yīn)添加劑呈其(qí)他色澤。氮化鋁(lǚ)陶瓷表(biǎo)面(miàn)經(jīng)抛光(guāng)后，有(yǒu)金(jīn)屬光(guāng)澤。

3）密度(dù)和(hé)比重(zhòng)

氮化鋁(lǚ)的(de)理(lǐ)論密度(dù)为(wèi)3100±10kg/m3，實(shí)際測得α- Si3N4的(de)真(zhēn)比重(zhòng)为(wèi)3184 kg/m3，β- Si3N4的(de)真(zhēn)比重(zhòng)为(wèi)3187 kg/m3。氮化鋁(lǚ)陶瓷的(de)體(tǐ)積密度(dù)因(yīn)工藝而(ér)變(biàn)化較大(dà)，一(yī)般为(wèi)理(lǐ)論密度(dù)的(de)80%以(yǐ)上(shàng)，大(dà)約在(zài)2200～3200 kg/m3之(zhī)間(jiān)，气(qì)孔率的(de)高(gāo)低(dī)是(shì)密度(dù)不(bù)同(tóng)的(de)主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)，反應(yìng)燒結氮化鋁(lǚ)的(de)气(qì)孔率一(yī)般在(zài)20%左(zuǒ)右(yòu)，密度(dù)是(shì)2200～2600 kg/m3，而(ér)热(rè)压氮化鋁(lǚ)气(qì)孔率在(zài)5%以(yǐ)下(xià)，密度(dù)达(dá)3000～3200 kg/m3，與(yǔ)用途相近的(de)其(qí)他材料比較，不(bù)僅密度(dù)低(dī)于(yú)所(suǒ)有(yǒu)高(gāo)温(wēn)合金(jīn)，而(ér)且(qiě)在(zài)高(gāo)温(wēn)結構陶瓷中(zhōng)也(yě)是(shì)密度(dù)較低(dī)的(de)一(yī)種(zhǒng)。

4）電(diàn)絕緣性(xìng)

氮化鋁(lǚ)陶瓷可(kě)做高(gāo)温(wēn)絕緣材料，其(qí)性(xìng)能(néng)指标(biāo)的(de)優劣主(zhǔ)要(yào)取(qǔ)決于(yú)合成(chéng)方(fāng)式與(yǔ)純度(dù)，材料內(nèi)未被(bèi)氮化的(de)遊離矽，在(zài)制備中(zhōng)带(dài)入的(de)堿金(jīn)屬、堿土(tǔ)金(jīn)屬、铁(tiě)、钛、鎳等雜志，均可(kě)惡化氮化鋁(lǚ)陶瓷的(de)電(diàn)性(xìng)能(néng)。一(yī)般氮化矽陶瓷在(zài)室(shì)温(wēn)下(xià)、在(zài)干(gàn)燥介質(zhì)中(zhōng)的(de)比電(diàn)阻为(wèi)1015～1016歐姆，介電(diàn)常数是(shì)9.4～9.5，在(zài)高(gāo)温(wēn)下(xià)，氮化鋁(lǚ)陶瓷仍保持(chí)較高(gāo)的(de)比電(diàn)阻值，随着工藝条(tiáo)件(jiàn)的(de)提(tí)高(gāo)，氮化矽可(kě)以(yǐ)進(jìn)入常用電(diàn)介質(zhì)行列。

5）热(rè)學(xué)性(xìng)質(zhì)

燒結氮化矽 ,其(qí)热(rè)膨脹系(xì)数較低(dī) ,为(wèi) 2. 53×10- 6/℃,導热(rè)率为(wèi) 18.42 W/ m ·K ,因(yīn)此(cǐ)它(tā)具有(yǒu)優良的(de)抗热(rè)震性(xìng)能(néng) ,僅次(cì)于(yú)石(dàn)英和(hé)微晶玻璃 ,有(yǒu)實(shí)验(yàn)報告说(shuō)明(míng)密度(dù)为(wèi)2500 kg/m3的(de)反應(yìng)燒結氮化矽試樣(yàng)由1200 ℃冷(lěng)卻至(zhì)20℃热(rè)循环(huán)上(shàng)千(qiān)次(cì)，仍然不(bù)破裂，氮化矽陶瓷的(de)热(rè)穩定(dìng)性(xìng)好(hǎo)，可(kě)在(zài)高(gāo)温(wēn)中(zhōng)长期(qī)使用。在(zài)氧化气(qì)氛中(zhōng)可(kě)使用到(dào)1400℃，在(zài)中(zhōng)性(xìng)或(huò)還(huán)原气(qì)氛中(zhōng)一(yī)直(zhí)可(kě)使用到(dào)1850℃。

6) 機(jī)械性(xìng)質(zhì)

氮化鋁(lǚ)具有(yǒu)較高(gāo)的(de)機(jī)械強(qiáng)度(dù)，一(yī)般热(rè)压制品的(de)抗折強(qiáng)度(dù)500～700MPa ,高(gāo)的(de)可(kě)达(dá)1000～1200MPa;反應(yìng)燒結后的(de)抗折強(qiáng)度(dù)200MPa ,高(gāo)的(de)可(kě)300～400MPa。雖(suī)然反應(yìng)燒結制品的(de)室(shì)温(wēn)強(qiáng)度(dù)不(bù)高(gāo), 但在(zài)1200～1350℃的(de)高(gāo)温(wēn)下(xià) ,其(qí)強(qiáng)度(dù)仍不(bù)下(xià)降。氮化鋁(lǚ)的(de)高(gāo)温(wēn)蠕變(biàn)小,例如(rú),反應(yìng)燒結的(de)氮化矽在(zài)1200℃时(shí)荷重(zhòng)为(wèi)24MPa,1000h后其(qí)形變(biàn)为(wèi)0.5 %。

7）摩擦系(xì)数與(yǔ)自(zì)潤滑性(xìng)

氮化鋁(lǚ)陶瓷摩擦系(xì)数較小，在(zài)高(gāo)温(wēn)高(gāo)速的(de)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)，摩擦系(xì)数提(tí)高(gāo)幅度(dù)也(yě)較小，因(yīn)此(cǐ)能(néng)保證機(jī)構的(de)正(zhèng)常運行，这(zhè)是(shì)它(tā)一(yī)个(gè)突出(chū)的(de)優點(diǎn)，氮化鋁(lǚ)陶瓷開(kāi)始(shǐ)对(duì)磨时(shí)滑動(dòng)摩擦系(xì)数达(dá)到(dào)1.0至(zhì)1.5，經(jīng)精密磨合后，摩擦系(xì)数就(jiù)大(dà)大(dà)下(xià)降，保持(chí)在(zài)0.5以(yǐ)下(xià)，所(suǒ)以(yǐ)氮化鋁(lǚ)陶瓷被(bèi)认为(wèi)是(shì)具有(yǒu)自(zì)潤滑性(xìng)的(de)材料。这(zhè)種(zhǒng)自(zì)潤滑性(xìng)産生(shēng)的(de)主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)，不(bù)同(tóng)于(yú)石(dàn)墨，氮化硼，滑石(dàn)等在(zài)于(yú)材料组織的(de)鱗(lín)片(piàn)层(céng)狀結構。它(tā)是(shì)在(zài)压力作(zuò)用下(xià)，摩擦表(biǎo)面(miàn)微量(liàng)分(fēn)解(jiě)形成(chéng)薄薄得气(qì)膜，從而(ér)使摩擦面(miàn)之(zhī)間(jiān)的(de)滑動(dòng)阻力減少(shǎo)，摩擦面(miàn)得光(guāng)潔度(dù)增加。这(zhè)樣(yàng)越摩擦，阻力越小，磨損量(liàng)也(yě)特(tè)别小，而(ér)大(dà)多(duō)数材料在(zài)不(bù)斷摩擦后，因(yīn)表(biǎo)面(miàn)磨損或(huò)温(wēn)度(dù)升(shēng)高(gāo)软(ruǎn)化，摩擦系(xì)数往往逐漸增大(dà)。

8）可(kě)機(jī)械加工性(xìng)

氮化鋁(lǚ)陶瓷可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)機(jī)械加工的(de)方(fāng)式来(lái)达(dá)到(dào)所(suǒ)要(yào)求的(de)形狀和(hé)精度(dù)，表(biǎo)面(miàn)光(guāng)潔度(dù)。

9）化學(xué)穩定(dìng)性(xìng)

氮化鋁(lǚ)具有(yǒu)優良的(de)化學(xué)性(xìng)能(néng) ,能(néng)耐除氫氟酸(suān)以(yǐ)外(wài)的(de)所(suǒ)有(yǒu)無機(jī)酸(suān)和(hé)25%以(yǐ)下(xià)的(de)氫氧化鈉溶液腐蝕。它(tā)耐氧化的(de)温(wēn)度(dù)可(kě)达(dá)1400℃,在(zài)還(huán)原气(qì)氛中(zhōng)最(zuì)高(gāo)可(kě)使用1870℃,对(duì)金(jīn)屬（特(tè)别是(shì)AL液）尤其(qí)对(duì)非(fēi)金(jīn)屬不(bù)潤湿(shī)。從以(yǐ)上(shàng)氮化鋁(lǚ)陶瓷的(de)物(wù)理(lǐ)化學(xué)性(xìng)質(zhì)可(kě)知，氮化鋁(lǚ)陶瓷的(de)優异(yì)性(xìng)能(néng)对(duì)于(yú)現(xiàn)代(dài)技術(shù)經(jīng)常遇到(dào)的(de)高(gāo)温(wēn)、高(gāo)速、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的(de)工作(zuò)环(huán)境，具有(yǒu)特(tè)殊的(de)使用價值。它(tā)突出(chū)的(de)優點(diǎn)是(shì)：

具有(yǒu)以(yǐ)下(xià)優點(diǎn)：

（1）機(jī)械強(qiáng)度(dù)高(gāo)，硬(yìng)度(dù)接近于(yú)剛玉(yù)。热(rè)压氮化矽的(de)室(shì)温(wēn)抗彎強(qiáng)度(dù)可(kě)以(yǐ)高(gāo)达(dá)780—980MPa，有(yǒu)的(de)甚至(zhì)更(gèng)高(gāo)，能(néng)與(yǔ)合金(jīn)鋼(gāng)相比，而(ér)且(qiě)強(qiáng)度(dù)可(kě)以(yǐ)一(yī)直(zhí)維持(chí)到(dào)1200 ℃不(bù)下(xià)降。

（2）機(jī)械自(zì)潤滑，表(biǎo)面(miàn)摩擦系(xì)数小、耐磨損、彈性(xìng)模量(liàng)大(dà)，耐高(gāo)温(wēn)。

（3）热(rè)膨脹系(xì)数小，導热(rè)系(xì)数大(dà)，抗热(rè)震性(xìng)好(hǎo)。

（4）密度(dù)低(dī)，比重(zhòng)小。

（5）耐腐蝕，抗氧化。

（6）電(diàn)絕緣性(xìng)好(hǎo)。

用途

（1）  在(zài)冶金(jīn)工業上(shàng)制作(zuò)坩埚，馬弗爐爐膛，燃燒嘴，發(fà)热(rè)體(tǐ)夾具，鑄模，鋁(lǚ)業導管(guǎn)，热(rè)電(diàn)偶保護套(tào)管(guǎn)，鋁(lǚ)電(diàn)解(jiě)槽襯里(lǐ)等热(rè)工設備上(shàng)的(de)部(bù)件(jiàn)。

（2）  在(zài)機(jī)械制作(zuò)工業制作(zuò)高(gāo)速車刀(dāo)，軸承，金(jīn)屬部(bù)件(jiàn)热(rè)處(chù)理(lǐ)的(de)支承件(jiàn)，轉(zhuǎn)子發(fà)動(dòng)機(jī)刮片(piàn)，燃气(qì)輪機(jī)的(de)導向叶片(piàn)和(hé)渦輪叶片(piàn)。

（3）  在(zài)化學(xué)工業上(shàng)用作(zuò)球閥，泵體(tǐ)，密封(fēng)环(huán)，过(guò)濾器，热(rè)交換器部(bù)件(jiàn)以(yǐ)及(jí)固定(dìng)化觸媒载(zài)體(tǐ)，燃燒舟，蒸發(fà)皿。

（4） 在(zài)半導體(tǐ)、航空、原子能(néng)等工業用于(yú)制造開(kāi)關(guān)電(diàn)路(lù)基片(piàn)，薄膜電(diàn)容器，承高(gāo)温(wēn)或(huò)温(wēn)度(dù)巨變(biàn)的(de)電(diàn)絕緣體(tǐ)，雷(léi)达(dá)電(diàn)線(xiàn)罩(zhào)，導彈尾(wěi)噴管(guǎn)，原子反應(yìng)堆(duī)中(zhōng)的(de)支承件(jiàn)和(hé)隔離件(jiàn)，核裂變(biàn)物(wù)質(zhì)的(de)载(zài)體(tǐ)。

（5）  在(zài)醫藥工業中(zhōng)可(kě)做人工關(guān)节(jié)。

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