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- 2022-12-15 10:33:20
烧结助剂的影响
氮化硅属于强共价键化合物,依靠固相扩散很难烧结致密,必需添加烧结助剂,回收氮化硅废砖用途,如MgO、Al2O3、CaO和稀土氧化物等,在烧结过程,添加的烧结助剂中可以与氮化硅粉体表面的原生氧化物发生反应,形成低熔点的共晶熔液,长春回收氮化硅废砖,利用液相烧结机理实现致密化。
然而,烧结助剂所形成的晶界相自身的热导率较低,对氮化硅陶瓷热导率具有不利影响,如氮化硅陶瓷常用的Al2O3烧结助剂,在高温下会与氮化硅和其表面氧化物形成SiAlON固溶体,造成晶界附近的晶格发生畸变,对声子传热产生阻碍,从而大幅度降低氮化硅陶瓷的热导率。因此选用适合的烧结助剂,制定合理的配方体系是提升氮化硅热导率的关键途径。
氧化物类烧结助剂是氮化硅陶瓷常用的烧结助剂体系,常见的为金属氧化物和稀土氧化物的组合。研究表明,氮化硅陶瓷的热导率随着烧结助剂稀土元素阳离子半径的增大有减小的趋势;与添加MgO助烧结相比,添加CaO助烧结不利于氮化硅柱状晶的生长,热导率及强度普遍较低,但硬度较高。事实上Y2O3-MgO体系的烧结助剂是高导热氮化硅材料应用比较广泛的烧结助剂体系。
氮化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,回收氮化硅废砖价格,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把氮化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的GAO级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。节能方面的应用利用良好的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗减少百分之20,节约燃料百分之35,使生产率提高百分之20-30。特别是矿山选厂用排放输送管道的内放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6-7倍。以****氮化硅制成的氮化硅质烧成制品,基本上有两个相。它主要由真比重为3.21的氮化硅以及某些数量真比重为2.32的二氧化硅(通常是方石英)所构成的,其中二氧化硅是氮化硅被氧化而形成的。
近年来,半导体器件沿着大功率化、高频化、集成化的方向迅猛发展。半导体器件工作产生的热量是引起半导体器件失效的关键因素,而绝缘基板的导热性是影响整体半导体器件散热的关键。此外,在电动汽车、高铁等领域,半导体器件使用过程中往往要面临颠簸、震动等复杂的力学环境,这对所用材料的力学可靠性提出了严苛的要求。氮化硅(Si3N4)陶瓷是综合性能好的结构陶瓷材料。
Si3N4陶瓷及其性能特点
Si3N4具有3种结晶结构,分别是α相、β相和γ相。其中α相和β相是Si3N4常见的形态,均为六方结构。Si3N4陶瓷具有硬度大、强度高、热膨胀系数小、高温蠕变小、化性能好、热腐蚀性能好、摩擦系数小等诸多优异性能,是综合性能好的结构陶瓷材料。与其他陶瓷材料相比,Si3N4陶瓷材料具有明显优势,尤其是在高温条件下氮化硅陶瓷材料表现出的耐高温性能、对金属的化学惰性、超高的硬度和断裂韧性等力学性能。可以看出,回收氮化硅废砖报价,Si3N4陶瓷的抗弯强度、断裂韧性都可达到AlN的2倍以上,特别是在材料可靠性上,Si3N4陶瓷具有其他二者无法比拟的优势。