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氮化硅陶瓷的特性與應(yīng)用

摘要

氮化硅陶瓷(Silicon Nitride Ceramic)是一種高性能的先進(jìn)陶瓷材料,,以其卓越的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和化學(xué)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(yīng)力及腐蝕性環(huán)境中表現(xiàn)出色,,廣泛應(yīng)用于航空航天,、汽車(chē)工業(yè)、電子設(shè)備和機(jī)械工程等領(lǐng)域,。其獨(dú)特的性能組合,,包括高斷裂韌性、低熱膨脹系數(shù)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(duì)比


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*表中數(shù)值為典型材料特性


材料特性
  1. 高強(qiáng)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(qiáng)度(600MPa),能夠承受高應(yīng)力和沖擊載荷,,適用于高負(fù)荷機(jī)械部件,。

  2. 優(yōu)異的耐高溫性能

    氮化硅陶瓷可在高達(dá)1200°C的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行,其低熱膨脹系數(shù)(3.1×10??/℃)和優(yōu)異的抗熱震性能使其在高溫應(yīng)用中表現(xiàn)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(xué)穩(wěn)定性

    氮化硅陶瓷對(duì)大多數(shù)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(shè)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(shù),,是電子和電氣設(shè)備中理想的絕緣材料。

應(yīng)用

 

機(jī)械與結(jié)構(gòu)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(shù)和耐磨損性能,,廣泛應(yīng)用于高速機(jī)床、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和航空航天設(shè)備,。
氮化硅陶瓷軸承滾子
  • 密封件與閥門(mén):在化工和石油行業(yè)中,,氮化硅陶瓷密封件和閥門(mén)配件能夠耐受腐蝕性介質(zhì)和高溫環(huán)境,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,。
  • 切削工具:氮化硅陶瓷刀具在高速切削和硬質(zhì)材料加工中表現(xiàn)出色,,提供高精度和長(zhǎng)壽命。

氮化硅陶瓷刀具

 

電子與電氣應(yīng)用

  • 半導(dǎo)體制造:氮化硅陶瓷用于半導(dǎo)體設(shè)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(hù)套
  • 電路基板與封裝材料:在高溫電子設(shè)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(kāi)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(chē)工業(yè)。

 

化工與高溫工業(yè)

  • 反應(yīng)器內(nèi)襯與管道:氮化硅陶瓷在化工反應(yīng)器和管道中作為耐腐蝕材料,,能夠耐受強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿和高溫環(huán)境。
抗熱震陶瓷保護(hù)套筒
  • 高溫過(guò)濾器:用于高溫氣體和液體過(guò)濾,,有效去除雜質(zhì)并確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)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(hù)設(shè)備免受高溫?fù)p傷,。

 

汽車(chē)工業(yè)

  • 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子:氮化硅陶瓷轉(zhuǎn)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(yīng)速度和效率,。
  • 發(fā)動(dòng)機(jī)部件:用于制造柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的搖臂墊片、活塞銷(xiāo)等部件,,減少摩擦和磨損,,提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能
高精密陶瓷件氮化硅陶瓷活塞桿焊接時(shí)用的陶瓷定位配件

 

航空航天與軍工

  • 燃?xì)廨啓C(jī)葉片:氮化硅陶瓷葉片在高溫和高應(yīng)力環(huán)境下表現(xiàn)出色,提高了燃?xì)廨啓C(jī)的效率和可靠性,。
  • 導(dǎo)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(dǎo)彈天線罩材料。

查看更多產(chǎn)品應(yīng)用
技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)勢(shì)

1,、技術(shù)創(chuàng)新

精密成型與加工

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

表面處理技術(shù)

通過(guò)激光打標(biāo)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(shù),。

復(fù)合材料研發(fā)

與其他陶瓷或金屬結(jié)合,,開(kāi)發(fā)出兼具多種性能的復(fù)合材料,擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域,。

環(huán)保制造

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

2,、實(shí)力優(yōu)勢(shì)

20 多年先進(jìn)精密陶瓷制造行業(yè)經(jīng)驗(yàn),100 多名研發(fā),、設(shè)計(jì),、生產(chǎn)技術(shù)團(tuán)隊(duì),4000 多家累計(jì)服務(wù)國(guó)內(nèi)外客戶,,3個(gè)現(xiàn)代化生產(chǎn)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(chē)間展示

陶瓷型材成型燒結(jié)

精密陶瓷燒結(jié)工廠