氮化硅是什么材料
氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。
氮化硅是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。
人们常常利用氮化硅来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机质量，节省燃料，而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。
氮化硅铁资料。?
1氮化硅铁的定义
氮化硅铁是以Si3N4为主要成分,伴随游离铁,未氮化硅铁及少量其它成分的混合物.耐火用商品氮化硅铁是一种灰白色(或茶褐色)的粉末状物,炼钢用氮化硅铁是灰白色粒状物.
2氮化硅铁用途
粉状氮化硅铁主要用于大高炉的堵口炮泥中,少量用于铁沟料或其它不定形耐火材料中.
粒状氮化硅铁主要用于取向硅钢或其它采用氮化物提高强度的钢种(如HRB400钢筋).
3国内外使用情况
氮化硅铁在发达国家的高炉炮泥中得到普遍应用,使炮泥开堵性能得到了明显改善,满足高炉出铁的需要,成为现代化大高炉炮泥不可缺少的成分.另外在铁沟料中加入少量氮化硅铁极大地提高铁沟的通铁量.日本在上世纪70年代开始使用氮化硅铁[1].
国内应用氮化硅铁时间较短,宝钢于1994年首先在炮泥中添加氮化硅,使炮泥性能得到改善满足了宝钢炼铁的需要.国内其它钢厂基本上都在使用氮化硅铁,因为氮化硅铁的销售价格大约为氮化硅销售价格的一半,另外在使用性能上两者基本接近.近3年来,全国重点大型钢铁企业2000M3以上高炉堵口炮泥基本上都使用氮化硅铁.添加氮化硅铁的炮泥很好地满足了大型高炉的需要,使高炉出铁次数由18次普遍降低到12次,最低的降到6次.炮泥的消耗量由1.2kg/吨铁降低到0.5kg/吨铁.
在炼钢方面,粒状氮化硅铁最初应用于取向硅钢生产,它能比较稳定的为钢水补充一定量的氮.国内使用氮化硅铁量一年达数百吨.冶炼技术的进步使我国高强度微合金化钢生产得到快速发展.钢的强化微合金化元素主要有钒,铌,钛.经计算比较和生产实际应用,生产HRB400钢筋采用FeV50+Fe Si3N4微合金化方案,合金化成本比单一采用FeV50吨钢成本降低127.61元,比采用VN12微合金化吨钢成本降低44.21元.如果该技术得到普及,将对生产建筑钢材的生产企业降本增效意义重大.氮化硅铁作为廉价的提供氮源的合金,未来在其它钢种上的应用前景良好.
氮化硅的优点是什么？
1、氮化硅的物理性能：
①热学性质：属高温难熔物质，无熔点，常压下1900℃左右分解，抗高压蠕变能力强，不含粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点可高达1800℃；
②导热性能好；
③热膨胀系数小；
④电绝缘性能好，介电系数小，抗击穿电压高。
2、氮化硅的化学性能：
①抗氧化性：800℃以下干燥气氛中不与氧反应；
②抗熔融金属腐蚀性：氮化硅对单质金属融液（除铜外）不浸润，不受腐蚀；
③抗酸碱盐腐蚀性：易溶于氢氟酸，与稀酸不起作用。
3、氮化硅的机械性能：
①高温强度好，1200℃高温强度与室温强度相比衰减不大，另外，它的高温蠕变率很低。这些都是由强共价键本质所决定的；
②硬度高，仅次于金刚石、立方BN、B4C等少数几种超硬材料；
③摩擦系数小，有自润滑性，与加油的金属表面相似。
氮化硼和氮化硅区别
1，氮化硅：
相对分子质量140.28。灰色、白色或灰白色。属高温难溶化合物，无熔点，抗高温蠕变能力强，不含粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点在1800℃以上；六方晶系。晶体呈六面体。反应烧结法制得的Si3N4密度为1.8~2.7g/cm3，热压法制得Si3N4密度为3.12~3.22g/cm3。莫氏硬度9~9.5，维氏硬度约为2200，显微硬度为32630MPa。熔点1900℃（加压下）。通常在常压下1900℃左右分解。比热容0.71J/(g·K)。生成热为-751.57kJ/mol。热导率为（2-155）W/(m·K)。线膨胀系数为2.8~3.2×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于氢氟酸。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻，20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060MPa。耐压强度为490MPa（反应烧结的）。1285℃时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙，600℃时使过渡金属还原，放出氮氧化物。抗弯强度为147MPa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。电阻率在1015-1016Ω.cm。
2，氮化硼：
通常为黑色、棕色或暗红色晶体，为闪锌矿结构，具有良好的导热性。硬度仅次于金刚石，是一种超硬材料，常用作刀具材料和磨料。氮化硼具有抗化学侵蚀性质，不被无机酸和水侵蚀。在热浓碱中硼氮键被断开。1200℃以上开始在空气中氧化。熔点为3000℃，稍低于3000℃时开始升华。真空时约2700℃开始分解。微溶于热酸，不溶于冷水，相对密度2.25。压缩强度为170MPa。在氧化气氛下最高使用温度为900℃，而在非活性还原气氛下可达2800℃，但在常温下润滑性能较差。碳化硼的大部分性能比碳素材料更优。对于六方氮化硼：摩擦系数很低、高温稳定性很好、耐热震性很好、强度很高、导热系数很高、膨胀系数较低、电阻率很大、耐腐蚀、可透微波或透红外线。
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