非氧化物高级陶瓷拓宽了其应用领域

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先进陶瓷，也被称为工程陶瓷、精细陶瓷或技术陶瓷，在过去30至40年中，已被用于解决许多严重的材料问题。这些问题包括材料的腐蚀、侵蚀、磨损、温度和电气绝缘，以及这些问题的任何组合。用户从广泛的材料中进行选择，这些材料大致分为氧化物或非氧化物陶瓷，从而克服了许多这些问题。事实上，发现和使用这些替代材料的用户能够执行迄今为止不可能的程序和过程，从而提高了许多工业过程的产量、寿命和制造效率。欧洲杯足球竞彩

碳化硅和氮化硅

使用非氧化物陶瓷解决了一些最极端的磨损和腐蚀问题，无论是否涉及高温和/或严重的热冲击。在目前存在的众多先进陶瓷材料中，包括氮化硅和碳化硅，这两种材料都具有有利于特定应用的特性。欧洲杯足球竞彩

作为一种优良的研磨材料，碳化硅历来被用于生产和制造砂轮和其他必须执行研磨程序的产品。今天，碳化硅经常作为一种技术陶瓷，当需要将热量从材料中传导时，因为它具有高的导热性、强度、硬度、弹性模量和抗热震性。碳化硅陶瓷的一些最常见的应用可以在磨料、耐火材料、陶瓷和其他高性能应用中找到。
氮化硅与碳化硅一样轻，如果热冲击或其他机械要求具有较高的抗热冲击性能和断裂韧性，则通常采用氮化硅。氮化硅精确的微观结构提供了优异的抗热震性和抗断裂回弹性，从而使这些材料特别抗物理冲击和热冲击。欧洲杯足球竞彩一些最常见的产品由氮化硅陶瓷制成，包括高级陶瓷管，切割陶瓷，泵的组件，以及更多。

反应结合氮化硅

氮化硅以两种不同的形式存在，其中一种包括反应键合氮化硅，它通常是中等强度材料，因为它在结构中具有15%到25%的孔隙率。其形成的性质是通过硅粉对零件进行直接氮化来实现的，它提供了极其精细和曲折的特征孔隙率。在正常情况下，大多数液体和气体不会通过孔隙。

这些孔洞是在反应过程中氮气需要穿透结构的产物。这种材料通过反应而不是收缩而致密化，因此，不像其他陶瓷，在烧制过程中没有尺寸变化。这减轻了制造商的负担，可以避免或减少昂贵的金刚石磨削。

因此，这些特性使得反应结合氮化硅适用于各种热处理工艺的夹具和夹具，处理熔融有色合金的产品，化学工程工艺，焊接和切割工艺和许多其他应用。该材料的密度通常约为2.4g/cm3(理论的75%)，强度为240MPa。热导率和膨胀率低，电阻率高。

反应键合氮化硅可以满足多种需求。虽然这可能是真的，但需要注意的是，这种级别的材料不能单独涵盖整个需求范围;因此，具有较高的强度和电阻性能的技术陶瓷是很受欢迎的。然而，最近的一个采矿项目创造了一种完全反应和结合的氮化硅材料，具有可预测的磨损性能。研究发现，这种新型材料在其整个生命周期中表现出更可预测的磨损，并在使用时减少计划外停机时间。此外，开发这种材料的研究人员发现，它在热循环条件下表现出了优异的性能，从而表明这种转化的氮化硅材料在未来的耐火用途上特别有用。

烧结反应结合氮化硅

第二类氮化硅技术陶瓷是烧结反应结合氮化硅，是一种密度完全的材料，具有800mpa的高强度，无孔隙，断裂韧性高达7.5。Ceradyne公司通过使用其独特的氮化硅加工路线，在自己的烧结反应结合氮化硅材料中实现了这些精确的性能。在他们的程序设计中，这里的研究人员能够生产出形状复杂、大小各异的组件。

烧结反应结合氮化硅的应用

成功的使用扩展到具有高压缩应力的部件，如柴油发动机和其他汽车应用中的凸轮滚柱、生产纸张、化工、食品、制药、石油和天然气工业阀门的机器上的磨损段、密封件、旋转部件和耐磨板、凸焊定位销、，切割工具提示、磨料喷丸喷嘴、金属成型工具、电线和管道拉拔以及电线导管。这些应用中的许多都有一个客户群，他们大量使用零件，并且在材料的整个使用寿命内几年都没有遇到任何问题。

作为替代材料的高级陶瓷欧洲杯足球竞彩

设计工程师、生产工程师和机械工程师经常在他们选择的应用材料上妥协，因为陶瓷解决方案似乎太新颖，构成了高风险。欧洲杯足球竞彩然而，随着成功陶瓷解决方案范围的扩大，风险因素已经被抑制。今天，我们经常可以与陶瓷制造商联系，提出解决问题的新想法，并期望在类似情况下成功地使用一种材料组合。欧洲杯足球竞彩

Ceradyne的高级陶瓷业务将其市场增长集中在其工程和生产人员的开发专业知识以及他们在非氧化物陶瓷方面的杰出知识。

其它非氧化物高级陶瓷

除了氮化硅，产品是在碳化硅和氮化铝中制造的，其中的导热系数是150 Wm^－1K^－1氧化铍在衬底应用中的挑战。

半导体制造

氮化硅、碳化硅和氮化铝可以高纯度生产，从而为半导体制造商提供能够在半导体晶圆制造过程中经常遇到的恶劣环境中生存的产品。

弹道盔甲

同时，碳化硅/碳化硼和二硼化钛现在为人员和陆基、海基和空基运输提供完全的弹道抵抗非常广泛的威胁。

三维打印法生产非氧化物陶瓷

正如其他所有行业都将增材制造或三维(3D)打印技术融入到产品开发中一样，技术陶瓷行业也是如此。通过使用水性氮化硅墨水，研究人员已经能够通过3D打印生产出致密的结构陶瓷部件。与传统干压工欧洲杯足球竞彩艺生产的材料相比，这些材料具有相当的力学性能。

的前景

目前先进陶瓷生产的规模已大大降低了制造成本，同时也改善了这些陶瓷的关键材料性能。通过与陶瓷制造商合作，可以实现许多新的应用，同时也有助于进一步提高效率和质量、降低成本和加快生产率。

资料来源和进一步阅读

• “极端应用的陶瓷材料”——CeramTec
• Z Z。陈,李,李,J。,刘,C,老挝,C,傅,Y。,,,,Y。,王,与他,Y (2019 P。陶瓷3D打印技术综述。欧洲陶瓷学会学报39(4);661 - 687。DOI: 10.1016 / j.jeurceramsoc.2018.11.013.

这篇文章是15日更新的^th2019年3月。