網(wǎng)站編輯:guoshi │ 發(fā)表時(shí)間:2017-10-10
SI3N4的線(xiàn)膨脹系數小,氧化速度非常慢,高溫強度大,體積穩定,有良好的導熱性,對各種化學(xué)物質(zhì)都穩定,不被熔融有色金屬所侵蝕(Al、Pb、Sn、Zn)。因此,用此種SI3N4作結合劑制得的碳化硅制品的性能得到了顯著(zhù)改善。這種材料的抗氧化性很高,且無(wú)顯著(zhù)的脹大現象,但其產(chǎn)品的成本很高。
以氮化硅為結合劑的碳化硅制品是由細粉狀硅(SI)和SIC混合物成型的坯體,在電爐中于1300~1350℃的氮氣氣氛下加熱而制得。SI和N2反應生成氮化硅(SI3N4)形成極堅固的結合物,將SIC顆粒結合起來(lái),通過(guò)化學(xué)反應達到燒結:
3SI+2N2=SI3N4
在制造SI3N4結合的制品時(shí),一定要使全部SI和N2化合成SI3N4。否則,在反復加熱和冷卻的使用條件下,殘余的SI會(huì )使制品發(fā)生裂紋,造成斷裂。
此類(lèi)制品具有強度高、抗熱振性好以及荷重軟化開(kāi)始點(diǎn)高,大于1800℃等特點(diǎn),彈性模具和硬度較高,制品的抗酸能力強,不被有色金屬潤濕,抗氧化性?xún)?yōu)于純碳化硅制品,但抗堿能力差。這類(lèi)制品的強度隨氮化硅量增加而提高。
人們在研究SI3N4結合的SIC制品的抗熱震性的工作中得出以下結論:
(1)SI3N4結合SIC制品中,SI的加入量為17%左右時(shí),制品的抗熱震性較好。
(2)SI3N4結合制品中,原料SIC粗粒粒度以3.15~1.00mm為宜,粗粒所占比例約在60%時(shí),制品的抗熱震性較好。
(3)提高成型密度可有效改善制品的抗熱震性能。對于SI3N4結合的SIC制品,當成型生坯密度大于2.4g/cm3,燒成密度大于2.6g/cm3時(shí),制品的強度和抗熱震性均較好。