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氮化硅陶瓷的特性與應用

摘要

氮化硅陶瓷(Silicon Nitride Ceramic)是一種高性能的先進陶瓷材料,以其卓越的機械性能、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性而聞名。相比其他陶瓷材料,氮化硅陶瓷在高溫、高應力及腐蝕性環(huán)境中表現出色,廣泛應用于航空航天、汽車工業(yè)、電子設備和機械工程等領域。其獨特的性能組合,包括高斷裂韌性、低熱膨脹系數和優(yōu)異的抗熱震性能,使其成為極端工況下的理想材料選擇。

部分氮化硅陶瓷零件展示
部分氮化硅陶瓷零件展示
性能對比


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*表中數值為典型材料特性


材料特性
  1. 高強度與高韌性

    氮化硅陶瓷具有極高的斷裂韌性(6 MPa·m1/2)和抗彎強度(600MPa),能夠承受高應力和沖擊載荷,適用于高負荷機械部件。

  2. 優(yōu)異的耐高溫性能

    氮化硅陶瓷可在高達1200°C的環(huán)境中穩(wěn)定運行,其低熱膨脹系數(3.1×10??/℃)和優(yōu)異的抗熱震性能使其在高溫應用中表現卓越。

  3. 卓越的耐磨性

    氮化硅陶瓷的硬度高(維氏硬度15-16 GPa),耐磨性能優(yōu)異,特別適用于高摩擦、高磨損環(huán)境,如軸承、密封件和切削工具。

  4. 良好的化學穩(wěn)定性

    氮化硅陶瓷對大多數酸、堿和熔融金屬具有優(yōu)異的耐腐蝕性,適用于化工和冶金行業(yè)的苛刻環(huán)境。

  5. 低密度與輕量化

    氮化硅陶瓷的密度僅為3.2g/cm3,比金屬材料更輕,有助于減輕設備重量并提高能效。

  6. 優(yōu)異的電絕緣性

    氮化硅陶瓷具有高電阻率和低介電常數,是電子和電氣設備中理想的絕緣材料。

應用

 

機械與結構陶瓷

  • 軸承與滾珠:氮化硅陶瓷軸承和滾珠因其高硬度、低摩擦系數和耐磨損性能,廣泛應用于高速機床、風力發(fā)電機和航空航天設備。
氮化硅陶瓷軸承滾子
  • 密封件與閥門:在化工和石油行業(yè)中,氮化硅陶瓷密封件和閥門配件能夠耐受腐蝕性介質和高溫環(huán)境,延長設備使用壽命。
  • 切削工具:氮化硅陶瓷刀具在高速切削和硬質材料加工中表現出色,提供高精度和長壽命。

氮化硅陶瓷刀具

 

電子與電氣應用

  • 半導體制造:氮化硅陶瓷用于半導體設備的加熱器、絕緣部件和晶圓承載器,因其耐高溫和電絕緣性能優(yōu)異。
陶瓷保護套
  • 電路基板與封裝材料:在高溫電子設備中,氮化硅陶瓷基板提供優(yōu)異的散熱性能和電絕緣性。

氮化硅片開槽氮化硅陶瓷墊片
  • 傳感器元件:氮化硅陶瓷用于制造高溫壓力傳感器和加速度傳感器,適用于航空航天和汽車工業(yè)。

 

化工與高溫工業(yè)

  • 反應器內襯與管道:氮化硅陶瓷在化工反應器和管道中作為耐腐蝕材料,能夠耐受強酸、強堿和高溫環(huán)境。
抗熱震陶瓷保護套筒
  • 高溫過濾器:用于高溫氣體和液體過濾,有效去除雜質并確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

  • 耐火材料:在冶金和玻璃工業(yè)中,氮化硅陶瓷用作耐火襯里和隔熱材料,保護設備免受高溫損傷。

 

汽車工業(yè)

  • 渦輪增壓器轉子:氮化硅陶瓷轉子因其輕量化、耐高溫和低慣性,顯著提高了渦輪增壓器的響應速度和效率。
  • 發(fā)動機部件:用于制造柴油發(fā)動機的搖臂墊片、活塞銷等部件,減少摩擦和磨損,提高發(fā)動機性能
高精密陶瓷件氮化硅陶瓷活塞桿焊接時用的陶瓷定位配件

 

航空航天與軍工

  • 燃氣輪機葉片:氮化硅陶瓷葉片在高溫和高應力環(huán)境下表現出色,提高了燃氣輪機的效率和可靠性。
  • 導彈天線罩:氮化硅陶瓷因其優(yōu)異的抗熱震性能和介電性能,被用作導彈天線罩材料。

查看更多產品應用
技術創(chuàng)新與優(yōu)勢

1、技術創(chuàng)新

精密成型與加工

采用先進的氣壓、熱壓、等靜壓、注射成型等工藝,可加工成復雜形狀并保持極高精度,滿足精密設備需求。

表面處理技術

通過激光打標和表面拋光,提升陶瓷零件的美觀度與功能性,如降低表面摩擦系數。

復合材料研發(fā)

與其他陶瓷或金屬結合,開發(fā)出兼具多種性能的復合材料,擴大了應用領域。

環(huán)保制造

采用低能耗、高效率的生產工藝,符合綠色制造的現代工業(yè)趨勢,同時降低了產品成本。

2、實力優(yōu)勢

20 多年先進精密陶瓷制造行業(yè)經驗,100 多名研發(fā)、設計、生產技術團隊,4000 多家累計服務國內外客戶,3個現代化生產制造基地! 海德精密陶瓷有限公司工廠

精密陶瓷加工

海德精密陶瓷三大加工廠車間展示

陶瓷型材成型燒結

精密陶瓷燒結工廠