生產(chǎn)氮化硅

氮化硅陶瓷棒<br>

目前,在Si 3N 4中引入SiC 是為常見的方法,研究表明:SiC 可使材料的晶粒細(xì)化,提高強(qiáng)度(SiC 的粒徑應(yīng)在25μm以下),SiC(粒徑范圍為30~50μm)通過殘余應(yīng)力場(chǎng)和微裂紋增韌,可使材料的韌性提高1.8MPa ·m 1/2;孫興偉[23]在Si 3N 4中引入10%~20%TiN 組成復(fù)合材料時(shí),材料的斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度、硬度都得到很好的改善<br>

氮化硅（Si3N4）存在有3種結(jié)晶結(jié)構(gòu)，分別是α、β和γ三相，α和β兩相是Si3N4常出現(xiàn)的型式，且可以在常壓下制備，γ相只有在高壓及高溫下，才能合成得到，它的硬度可達(dá)到35GPa
由于氮化硅是鍵強(qiáng)高的共價(jià)化合物，并在空氣中能形成氧化物保護(hù)膜，所以還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保護(hù)膜可防止進(jìn)一步氧化<br>

在氧化氣氛中可使用到1400℃，在中性或還原氣氛中一直可使用到1850℃<br>
氮化硅陶瓷表面經(jīng)拋光后，有金屬光澤<br>

氮化硅陶瓷表現(xiàn)出原始短裂紋的擴(kuò)展特征,即一旦達(dá)到臨界溫差TC,強(qiáng)度就突然下降,隨后進(jìn)入到裂紋準(zhǔn)靜態(tài)擴(kuò)展階段雖然在未進(jìn)行熱震試驗(yàn)時(shí),添加40%-Si3N4粉末的試樣B的抗彎強(qiáng)度高;但是完全由-Si3N4粉末制備試樣D的抗熱震性能好,其臨界熱震溫差TC為600這表明在納米尺度范圍內(nèi),晶粒較粗的氮化硅陶瓷具有較好的抗熱震性<br>
熔點(diǎn)1900℃（加壓下）<br>
比體積電阻，20℃時(shí)為1.4×105 ·m,500℃時(shí)為4×108 ·m氮化硅陶瓷可做高溫絕緣材料，其性能指標(biāo)的優(yōu)劣主要取決于合成方式與純度，材料內(nèi)未被氮化的游離硅，在制備中帶入的堿金屬、堿土金屬、鐵、鈦、鎳等雜志，均可惡化氮化硅陶瓷的電性能，一般氮化硅陶瓷在室溫下、在干燥介質(zhì)中的比電阻為1015～1016歐姆，介電常數(shù)是9.4～9.5，在高溫下，氮化硅陶瓷仍保持較高的比電阻值，隨著工藝條件的提高，氮化硅可以進(jìn)入常用電介質(zhì)行列<br>

界面裂紋重要的特性是裂紋附近的復(fù)合 型奇異應(yīng)力場(chǎng)甚至在遠(yuǎn)場(chǎng)拉力下，由于界面兩側(cè) 材料彈性性能的不匹配，裂紋存在剪切載荷，一 四點(diǎn)彎曲試樣示意圖Fig pointbend test 局部法評(píng)定界面強(qiáng)度 局部 l0〕局部法的優(yōu)點(diǎn)在于材料脆性斷裂的臨界 威布爾應(yīng)力 與試樣的幾何形式和加載方式無關(guān)，它 當(dāng)破壞發(fā)生在界面上時(shí)，評(píng)定威布爾應(yīng)力的斷裂控制區(qū)的體積 $GyTX 徐連勇，等：金屬基陶瓷涂層彈性模量和界面斷裂韌度57 當(dāng)破壞發(fā)生在臨近界面涂層一側(cè)時(shí)，破壞區(qū)域 體積 為界面附近的涂層材料，有效應(yīng)力為曲線圖中標(biāo)出了單面涂層中開始出現(xiàn)裂紋和涂層 被壓碎的位置，兩者的位置非常接近而對(duì)雙面涂 層，涂層在還處于彈性段時(shí)發(fā)出“啪”的響聲，那是彎 曲過程中一側(cè)涂層受拉產(chǎn)生裂紋時(shí)發(fā)出的聲音，裂 紋開裂的位置比單面涂層提前很多<br>
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