- 氮化硅是一种新型的工业陶瓷材料它具有哪些特点和应用?
氮化硅陶瓷是一种有广阔发展前途的耐高温高强度结构陶瓷。 氮化硅陶瓷在高技术陶瓷中占有主体地位, 其具有高性能(如强度高、 硬度高、 抗热震稳定性高、 疲劳韧性高、 室温抗弯强度高、 耐磨、 耐非物理性腐蚀和很好的高温稳定性、 抗氧化性能等), 与其他陶瓷相比,氮化硅陶瓷比重小, 热线胀系数低, 抗热冲击性好, 断裂韧性高, 是一种理想的高温结构材料和高速切削工具陶瓷材料。
在铸铝连轧生产线和炼铝、 熔铝作业中, 氮化硅陶瓷可作为测温热电偶套管, 还可以作炼铝熔炼炉炉衬、 盛铝液的“包子” 内衬、 坩埚等, 甚至输送铝液的泵、 管道、 阀门、 铸铝的模具, 全都可用氮化硅做成。
氮化硅作为耐火材料在炼钢行业中最重要的用途是作为水平连铸的分离环。 在水平连铸中, 分离环把钢液流分成熔融钢液区和钢液开始凝固区, 起着分离钢的液固界面的作用, 对保持稳定的钢液凝固起点和铸坯质量起着极大的作用。
近年来, 高炉用氮化硅及塞隆结合碳化硅制品有很快的发展。 国内已有约 61%的高炉采用它, 特别是炉缸直径为 12~15m 的大型高炉采用它的已有 68%。 实验表明,氮化硅抗渣蚀性和抗氧化性良好。
用氮化硅陶瓷做成心轴套住要处理的齿轮, 在感应炉内于 45s 从室温加热至 900℃, 然后带齿轮清油淬火, 周而复始, 每周操作 5000 次, 连续使用一年多, 氮化硅陶瓷心轴仅有轻微的磨损。 氮化硅陶瓷在真空热处理中作为工件的夹具和发热体的钩等都是很合适的, 因为它具有耐高温和高温下尺寸稳定。
目前氮化硅陶瓷的发展得到了快速的提升,在很多领域中不能离开氮化硅陶瓷零件,氮化硅陶瓷定位销就是一个很常见的陶瓷结构件,可以说氮化硅陶瓷的应用领域也慢慢变得广泛,那么现在就有很多人问道氧化铝为何会这么难加工呢,这主要是氮化硅陶瓷有很高的硬度、高强度已经氮化硅陶瓷的各项优异的特点,在来加工的时候就比很难,加工氮化硅陶瓷坩埚需要用陶瓷专用雕铣机,再配合磨床来加工才能进行快速生产。虽然产品的看上去不难,但是加工起来一点都不容易。
为什么氮化硅陶瓷会这么难呢,这还在于本身氮化硅陶瓷的硬度非常的高,并且这样一种材料还特别抗磨损,所以就有很多厂商在对其进行切削加工的时候就要使用到特殊的切削刀具。然后我们还可以从目前市场来看,能够适用于切削氮化硅陶瓷的切削刀具有高强度金刚石切削刀,金刚石切削刀这种方法是现在很常用的一种方法,目前国内使用这种方法的比较多,成本也相对不是很高。
在从事切削的时候可不是单纯的直接从刀具去切,大家必须要通过其他的辅助手段,比如高温将整个产品的物理状态进行改变,之后再使用对应的刀具进行切割,这样才能够保证陶瓷不会产生破碎的情况。
除了使用普通的金刚石等物理刀具的切削加工工艺之外,同时还发明了其他几类的加工方法,如 激光加工法:这种加工方法它主要是利用超高强度激光的热量集中从而给予某种超硬材料破开的一种方法,这种加工方法是一种唯一不用跟陶瓷接触而只需要将产品放置在某个光束射程之内。 考虑到刀具的磨损和加工效率,氮化硅陶瓷的切削加工,基本上采用的是金刚石或立方氮化硼作为刀具材料。