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碳化硅微粉在陶瓷制品中的应用

碳化硅微粉在陶瓷制品中的应用

发布日期:2020-05-19 作者: 点击:

陶瓷在工业中使用广泛,非氧化物陶瓷在陶瓷中占有比较大的比重,与氧化物陶瓷相比较,非氧化物在自然界很少存在,需要人工来合成原料,然后再按陶瓷工艺来做成陶瓷制品,由于非氧化物标准生成自由焓一般都大于相应氧化物标准生成自由焓,所以在原料的合成和陶瓷烧结时,易生成氧化物,因此必须在保护性气体(如N2、Ar等)中进行,另外非氧化物一般是键性很强的共价键结合,因此,它们一般比氧化物难熔和难烧结。

正是由于非氧化物陶瓷有很多优异的特性,因此被广泛应用不同领域。

关注点一、非氧化物粉体的制备

粉体是工业品原料的原料,表征陶瓷粉体的重要指标有粒度大小、粒度分布和颗粒形貌,此指标直接关系到与陶瓷的各类性能,高品质陶瓷通常要求粉体原料具备高纯、超细、不团聚等要素;制备高品质的粉体通常有物理方法和化学方法,物理方法简单,通过机械作用将大颗粒粉碎成小颗粒,过程可能会混入杂质;化学方法包括气相合成法、热分解法、热压烧结法、电弧等离子法、气相沉积法等,化学方法一般具有工艺复杂、设备昂贵、对原料要求苛刻、有一定的危险性等不足;因此,不同应用领域的非氧化物陶瓷需要根据市场价值选择不同的原料制备方法。   

关注点二、非氧化物陶瓷的成型烧结工艺

氧化物原子间的化学键主要是离子键,而非氧化物一般是键性很强的共价键,因此,非氧化物陶瓷一般比氧化物难熔和难烧结,非氧化物陶瓷的烧结方法有常压烧结、反应烧结、热压烧结、热等静压烧结等;

在实践中,通常根据陶瓷的成分、健合特性等,选择不同的生产工艺,那么根据哪些具体要素来选择合适的成型工艺,消除和控制烧结过程中的开裂、变形、晶粒长大等缺陷,调控界面结构组成,以保证生产效率和产品精度,同时降低企业的生产成本,对制备精细陶瓷显得尤为重要。

关注点三、非氧化物材料的应用

非氧化物陶瓷有很多优异的特性,诸如低的热膨胀系数、高强度、高硬度、自润滑性、耐化学磨蚀和良好的抗热冲击及机械冲击性能等,常见的碳化硅陶瓷是良好的高温结构陶瓷材料和发热元件;氮化硼陶瓷可作高温轴承,同时也是理想的高温绝缘散热材料、冶金容器及高温磨具材料;氮化硅陶瓷目前被应用于陶瓷发动机、轴承、电路基板等领域,被认为是结构陶瓷领域中综合性能优良、最有希望替代镍基合金在高科技、高温领域中获得广泛应用的一种新材料;其他诸如碳化钛、碳化硼、氮化铝、塞隆等都在不同领域获得了不同的用途,相信随着科技的进步,更大量的非氧化物陶瓷材料会被应用。

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