氮化硅陶瓷，是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。氮化硅的强度很高，尤其是热压氮化硅，是世界上坚硬的物质之一。具有低密度、耐高温等性质。Si3N4陶瓷是一种共价键化合物，基本结构单元为[SiN4]四面体，硅原子位于四面体的中心，在其周围有四个氮原子，分别位于四面体的四个顶点，然后以每三个四面体共用一个原子的形式，在三维空间形成连续而又坚固的网络结构。
Si3N4陶瓷材料作为一种优异的高温工程材料，能发挥优势的是其在高温领域中的应用。Si3N4今后的发展方向是:⑴充分发挥和利用Si3N4本身所具有的优异特性;⑵在Si3N4粉末烧结时，开发一些新的助熔剂，研究和控制现有助熔剂的比较好成分;⑶改善制粉、成型和烧结工艺;⑷研制Si3N4与SiC等材料的复合化，以便制取更多的高性能复合材料。Si3N4陶瓷等在汽车发动机上的应用，为新型高温结构材料的发展开创了新局面。中国是具有悠久历史的文明古国，曾在陶瓷发展史上做出过辉煌的业绩，它极耐高温，强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降，受热后不会熔成融体，一直到1900℃才会分解，并有惊人的耐化学腐蚀性能，能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液，也能耐很多有机酸的腐蚀;同时又是一种高性能电绝缘材料。 找精密加工氮化硅陶瓷阀门阀芯零件---鑫鼎陶瓷。鹤壁高韧性绝缘氮化硅陶瓷滚轮
氮化硅在化工工业中应用：
1.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。
2、作为耐火材料在炼钢行业中比较重要的作用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。
3、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。实验表明，氮化硅抗渣蚀性和抗氧化性良好。
4、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的特点。
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陶瓷材料都是由极细微的粒状原料烧结成的在烧结过程中，这些细微的颗粒就成为大量的结晶中心，当它们发育取向不同的晶粒，并长大到相互接近并受到抑制时就形成品界在晶界上的质点，为要适应相邻两个晶粒的品格结构。
氮化硅陶瓷由于它的共价键性，高温扩散系数很小，fM服烧结致出化因此通诺采用汤加剂的方法，如MgO，使之在高温苟ShNd颗粒表浙的5旧2形成坡聪相，在热比条件下，通过汉相扩散机理迅速致密化这层晶界玻璃相虽然很薄(*10A)，但是它对siNd作为高温结构材料使用，却有明显影响。原材料的耐热震性是其物理性能和热力学特性相匹配于各种各样遇热标准的综合性主要表现针对延性结构陶瓷耐热震性的点评有二种见解一种在根据热延展性基础理论,以焊接应力σH和原材料的具有抗压强度σf中间的均衡做为热震毁坏的评判标准。当原材料具有抗压强度定压比热震温度差造成的焊接应力钟头,造成的裂痕将造成原材料的一瞬间破裂,即说白了的“热震破裂”。
氮化硅陶瓷的工艺性能：
1、机械强度高，硬度洁净于刚玉，有自润滑性耐磨。室温抗弯强度可以高达980MPa以上，能与合金钢相比，而且强度可以一直维持到1200°不下降。
2、热稳定高，热膨胀系数小，有良好的导热性能，所以抗热震性很好，从室温到1000°的热冲击不会开裂。
3、化学性能稳定，几乎可耐一切无机酸（HF除外）和浓度在30%一下烧碱（NaOH）溶液的腐蚀，也能耐很多有机物质的侵蚀，对多种有色金属熔融体（特别是铝液）不润湿，能经受强烈的放射辐照。
4、密度低，比重小，是钢的2/5，电绝缘型好。
氮化硅陶瓷的应用初期主要用在机械、冶金、化工、航空、半导体等工业上，作某些设备或产品的零部件，取得了很好的预期效果。近年来，随着制造工业和测试分析技术的发展，氮化硅陶瓷制品的可靠性不断提高，因此应用面不断扩大。特别值得赞赏的是，正在研制氮化硅陶瓷发动机，并且已经取得了的很大进展，这在科学技术上成为举世瞩目的大事。 精加工定制各种氮化硅陶瓷零件。
氮化硅陶瓷的热压烧结法(HPS)是将Si3N4 粉末和少量添加剂（如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等），在1916 MPa以上的压强和1600 ℃以上的温度进行热压成型烧结。英国和美国的一些公司采用的热压烧结Si3N4 陶瓷，其强度高达981MPa以上。烧结时添加物和物相组成对产品性能有很大的影响。由于严格控制晶界相的组成，以及在Si3N4 陶瓷烧结后进行适当的热处理，所以可以获得即使温度高达1300 ℃时强度（可达490MPa以上）也不会明显下降的Si3N4系陶瓷材料，而且抗蠕变性可提高三个数量级。若对Si3N4 陶瓷材料进行1400———1500 ℃高温预氧化处理，则在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相，它能显著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高温强度。热压烧结法生产的Si3N4 陶瓷的机械性能比反应烧结的Si3N4 要优异，强度高、密度大。但制造成本高、烧结设备复杂，由于烧结体收缩大，使产品的尺寸精度受到一定的限制，难以制造复杂零件，只能制造形状简单的零件制品，工件的机械加工也较困难。氮化硅陶瓷零件的应用前景。鹤壁高韧性绝缘氮化硅陶瓷滚轮
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氮化硅陶瓷的反应烧结法(RS)是采用一般成型法，先将硅粉压制成所需形状的生坯，放入氮化炉经预氮化（部分氮化）烧结处理，预氮化后的生坯已具有一定的强度，可以进行各种机械加工(如车、刨、铣、钻). 末尾，在硅熔点的温度以上；将生坯再一次进行完全氮化烧结，得到尺寸变化很小的产品(即生坯烧结后，收缩率很小，线收缩率＜ 011% ). 该产品一般不需研磨加工即可使用。反应烧结法适于制造形状复杂，尺寸精确的零件，成本也低，但氮化时间很长。鹤壁高韧性绝缘氮化硅陶瓷滚轮
