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Influência de diferentes auxiliares de sinterização na sinterização atmosférica de cerâmicas de nitreto de silício

Mar 09, 2021

A cerâmica de nitreto de silício é amplamente utilizada para suas propriedades de alta resistência, resistência ao choque térmico, resistência à fratura, alta força de dobra à temperatura ambiente, resistência ao desgaste, resistência à oxidação, resistência à corrosão, etc.


A preparação popular de cerâmica de nitreto de silício são sinterização reativa (RS), sinterização de hotpressing (HPS), sinterização sem pressão (HPS) e sinterização de pressão a gás (GPS). Os auxílios de sinterização foram um dos principais fatores que afetam a microestrutura e as propriedades das cerâmicas de nitreto de silício. Processo de sinterização de cerâmicas de nitreto de silício, os auxílios de sinterização foram usados porque os coeficientes de auto-difusão de nitrogênio e silício eram muito baixos e a velocidade de difusão e a força motriz de sinterização exigida pela densificação eram pequenas. E sintering ajuda com agente sem pressão fazendo material Si3N4 de alto desempenho é muito importante. Este artigo introduz principalmente o MgO , Y2O3 e o auxílio sintering em cerâmicas Si3N4 sem pressão.


Então, qual é o desempenho do material de nitreto de silício?

Para o ambiente de trabalho de alta temperatura, alta velocidade e forte meio corrosivo frequentemente encontrado pela tecnologia industrial moderna, a cerâmica de nitreto de silício tem um valor especial de uso, e suas propriedades excelentes são:

1.Alta resistência mecânica, dureza próxima ao corundum (dureza Mohs 9~9.5), autolubrificação e resistente ao desgaste. A força flexural da temperatura ambiente pode ser tão alta quanto 980MPa, que pode ser comparada com o aço de liga, e a força pode ser mantida até 1200°C (esta temperatura começa a oxidar no ar, mas a 1600°C).


2. Boa estabilidade térmica, se decompõe a 1900°C sob pressão normal, derrete a 1900°C sob pressão e começa a oxidar a 1200°C no ar, mas uma película protetora pode ser formada antes de 1600 para evitar maior oxidação; o coeficiente de expansão térmica é pequeno (2,75×10- 6/°C), tem boa condutividade térmica (condutividade térmica 16,7W/m·K), por isso a resistência ao choque térmico é muito boa, da temperatura ambiente até o choque térmico de 1000 °C não vai rachar.


3. Desempenho químico estável, soluções quase resistentes à corrosão por todos os ácidos inorgânicos (exceto HF) e soda cáustica (NaOH) com concentração inferior a 30%, e também resistentes à corrosão por muitas substâncias orgânicas, e não são afetadas por alumínio, chumbo, estanho, prata e amarelo Cobre, níquel e outros metais não ferrosos ou derretimentos de liga são molhados e corroídos (podem ser corrodidos por molis , liga níquel-cromo, aço inoxidável, etc.), e pode suportar forte irradiação de radiação.


4. Baixa densidade (densidade teórica 3,44g/cm3), pequena gravidade específica, bom isolamento elétrico (resistência específica ao volume, 1,4×1015Ω·m a 20°C, 4×108Ω·m a 500°C).


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