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碳化硅陶瓷的制作与应用

氮化硅(Si↘↘3↙↙N↘↘4↙↙)陶瓷具有熔点高,对于金属及氧化物熔体有很高的高温稳定性,因此近年来越来越多被应用于热工的各个领域。如采用氮化硅陶瓷可以制作供陶瓷制品烧成用的棚板、陶瓷辊棒,以及高温轴承、涡轮叶片等领域。近十几年来,对于氮化硅的研究及研制生产越趋成熟。现将氮化硅陶瓷制法与用途介绍如下。$$1、反应烧结法生产Si↘↘3↙↙N↘↘4↙↙$$反应烧结法制作氮化硅,是采用一级结晶硅块,在球磨中湿磨,以酒精作研磨介质,细磨至小于0.007微米。然后净化原料,配料制成坯体。成型方法可以采用浇注法、模压法、热压注法或等静压成型方法等。成型时必须使坯体密度达到一定的工艺要求。$$素坯须先在氮化炉中进行氮化处理,可以采用钼丝电炉或二硅化钼电炉。炉膛要密封严紧,以保证真空与使用的安全性。硅和氮在约970℃~1000℃时开始反应,并随着温度之升高反应速率加快。不过如果温度很快上升超过硅熔点时,则坯体会由于硅熔融而坍塌。因此,必须在远...  (本文共2页) 阅读全文>>

《门窗》2017年02期
门窗

半干混浆法制作氮化硅结合碳化硅陶瓷坩埚的研究

1 氮化硅结合碳化硅陶瓷坩埚1.1 氮彳匕娃结合破化娃陶瓷掛埚,1?生能氮化硅结合碳化硅坩埚因具有优异的高温强度、抗热震性能和化学惰性,而在多晶桂铸键生产、有色金属培炼、稀土粉体热处理、酿子樣植浦合成等龄觀有#r泛。?■社人成仆?卩自+扯描的制作古沐目前氮化赖合靴麵瓷職酬作方法主鲍雛型法,该方法包括捣打成型、振动加压成型及等静压法。贾世恒在专利(申请号:2〇101〇529248.9)中采用了振动浇注成型、冷冻藤酬备了難麟合碳雌翅綱。机働卩贼1.3■法■的缺...、、^^心一苎士’气模打,对设备条件的要求较高。捣打成型法由于成型压力低导致半成品的密度、强度低、生产效率低;振动成型法虽然能?解决异型件的成型,但是其在成型过程中的应力不均勻会造成制品在烧成及細过程中开裂;等静压成職虽然能―决超薄制品的成型,但是其成型效率低、而且半成品需要一次加工,故成型成本高。2 氮化硅结合碳化娃陶瓷坩锅的半干混法制作本工艺针对现有技术存在的上述不足...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 《门窗》2017年02期
《材料工程》2006年08期
材料工程

碳化硅质焊料连接氮化硅/碳化硅陶瓷的性能研究

氮化硅基陶瓷具有优良的高温力学性能,广泛应用于化工、冶金、航天和汽车工业等领域。加上其不受铝合金液腐蚀的特性,使其在铝合金熔炼中得以广泛应用,可作为测温热电偶套管、坩埚、炉衬、输送铝液的管道等。随着构件大型化、形状复杂化和高可靠性趋势的要求,氮化硅陶瓷固有的脆性和硬度,导致其在制备和应用中存在两个问题:(1)大尺寸和复杂件难于成形,存在成形缺陷;(2)加工困难、成本高、引入加工缺陷。借助于陶瓷连接技术,上述问题能很好地解决。一方面,使复杂部件的制备成为可能;另一方面,可大幅度地降低加工费用;而且,简单形状的部件容易进行缺陷检测,可提高陶瓷部件的可靠性。近10年来,陶瓷连接技术,特别是高温连接技术的开发,成为研究热点之一。在Si3N4基陶瓷连接技术的研究中,连接氮化硅的主要方法有钎焊和扩散焊等,焊料的选择从金属、合金、氧化物玻璃、氧氮玻璃到陶瓷/玻璃复合焊料。这些研究在提高连接体强度方面取得了很大进展[1-7]。在理论上,最好的焊...  (本文共6页) 阅读全文>>

机械科学研究总院
机械科学研究总院

碳化硅陶瓷球的磨削机理研究

碳化硅陶瓷因具有密度低、热膨胀系数小、硬度高、弹性模量大、耐高温、耐腐蚀等特点,广泛用于陶瓷球轴承、阀门、陀螺、测量仪器等领域,在一些特殊场合有不可替代的作用。但是碳化硅陶瓷属于硬脆材料,加工困难,加工成本高,在一定程度上影响了其应用。碳化硅陶瓷球90%以上的余量是由研磨阶段去除的,是控制加工成本的关键步骤,产品最终圆度、粗糙度的改善也与此工序密切相关。因此本论文选择碳化硅陶瓷球为研究对象,探讨其在研磨阶段的材料去除机理。通过对碳化硅陶瓷球与氮化硅、氧化锆和氧化铝陶瓷球的对比研究,探讨了材料的性能、显微结构和磨加工之间的关系。得到以下结论:硬度和断裂韧性通常是影响材料抗磨耗性的指标,但并不能简单依此判断抗磨耗性,陶瓷球的研磨加工还受到显微结构等因素的影响。在相同的研磨条件下,与氮化硅、氧化锆陶瓷球相比,碳化硅陶瓷球的材料去除率最高,圆度和表面质量最不易控制。在碳化硅陶瓷球的研磨试验中系统分析了压力、转速、磨液、磨料等加工参数对碳...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

《当代化工研究》2017年10期
当代化工研究

碳化硅陶瓷性能及研究进展

前言早在约公元前8000年前的新石器时代,我们的祖先就发明了陶器。许多新的陶瓷品种伴随着科学技术的进步和新型加工工艺的发展而逐渐兴起。这些陶瓷品种不再使用黏土、石英、长石等较为传统的陶瓷工业原料,并采用非典型性的硅酸盐或者非氧化物。在诸多陶瓷品种中,碳化硅陶瓷是一种性能非常突出的材料。它最初是一种人造材料,但是后来经过科学家的考察发现,从陨石和地壳中也可以提取出碳化硅这种化合物。碳化硅,顾名思义,是由碳和硅两种元素组成的,它的化学分子式为Si C。近几年来,我们可以在很多领域发现碳化硅陶瓷的身影,如航空航天、机械工业、电子等领域。简单的化学组成却拥有着优异的产品性能,使得碳化硅陶瓷的工艺研究依旧是目前工业生产研究的重点。研究碳化硅的性能与应用对于社会工业生产力的发展具有十分重要的意义。1.碳化硅原料的制备通常将碳化硅原料称作碳化硅粉体,目前有多种制备方法来合成碳化硅粉体,如Acheson合成法、激光法、有机前驱体法等。接下来以最...  (本文共3页) 阅读全文>>

《理化检验.化学分册》1987年01期
理化检验.化学分册

碳化硅陶瓷材料中硼的姜黄素直接光度法测定

在制备热压破化硅陶瓷材料时,加入某些微量元素作为添加物是为了提高其密度获得良好的综合性能的重要措施。硼是添加物之一。该权恃斗属于难熔化合物,必须用强碱加过氧化钠熔融分解。按照常规测定硼的方法,可用碱分离酸碱中和澎1],但是,由于有大里硅的存在,形成硅酸根,造成严重正干扰。姜黄素直接光度法测定硼是一布录敏度较高的方法(可测5 x10一召多硼)l幻。但是,当用过氧化钠在铁增塌中熔融碳化硅时,大量的铁被熔下来而其量不能控制,无法得到准确结果。 本文采用少量样品,在铂增祸中用无水碳酸钠熔融,利用姜黄素测定碳化硅陶瓷材料中1丁,多硼。 分析步骤 称取试样郭毫克于铂增祸中,加入3克无水碳酸钠,混匀,置于1000℃马弗炉中,熔融30分钟.取出,冷却,用水浸出熔块。熔块于石英杯中溶解后,用浓硫酸中和并过盈10毫升。冷却后,移入和毫升量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。吸取0 .5毫升溶浓置于石英杯中,加入乙咬乙宙1 .0毫升、酸试剂(冰乙酸和硫酸等体...  (本文共1页) 阅读全文>>