功能陶瓷材料与器件期末论文

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1、报告题目：课程名称：学院专业班级学号学生姓名指导老师氮化硅陶瓷功能陶瓷与器件材料学院材料物理材料物理XXxxxxxxxxXXXX]2012年6月10日氮化硅陶瓷摘要：随着时代不断的进步，工业不断的发展，在高速发展的今天科技产业对工业材料的需求越来越高，而功能陶瓷材料的出现不论在性能上述是在工业的满足上都能很好的符合当代发展的需要。本文主要介绍氮化硅陶瓷的基本性质，重点说明氮化硅陶瓷的制备及其进展.研究现状问题,应用.关键字:氮化硅陶瓷，发展，问题Abstract:Withtheeraofconstantprogress,industryunceasingdevelopment,int

2、herapiddevelopmentoftoday"sscienceandtechnologyindustryofindustrialmaterialsdemandmoreandmorehigh,andtheemergenceoffunctionalceramicmaterialsregardlessofinperformanceorintheindustrymeetthecanverygood,inlinewiththeneedsofthedevelopmentofcontemporary.Thispapermainlyintroducesthebasicpropertiesofs

3、iliconnitrideceramics,andhighlightsthepreparationanditsprogressofsiliconnitrideceramics.keywords:Siliconnitrideceramics,development,problem刖言氮化硅陶瓷由于具有高比强，高比摸，耐高温，抗氧化,耐磨损，抗热震等系列的优点，所以在高温，高速，强腐蚀的恶劣环境中具冇特殊的使用价值，尤具是在高速科技发展的今天，国内外对这一块的研究与开发使其得到了更好，更广泛的发展，但是因为本身制备的成本高，高温下性能的降低与固冇的脆性述是限制了自身的应用本文从氮化硅的制

4、备工艺，提高氮化硅陶瓷高温性能的方法等方面来介绍氮化硅陶瓷的研究与进展及其应用‘对未来的展望.氮化硅陶瓷的介绍氮化硅陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料。氮化硅的强度很高，尤英是热压氮化硅，是世界上最坚硕的物质之一氮化硅陶瓷的制备工艺它是用硅粉作原料，先用通常成型的方法做成所需的形状，在氮气中及120CTC的高温下进行初步氮化，使英屮一部分硅粉与氮反应生成氮化硅，这时整个坏体已经具有一定的强度。然后在1350°C〜1450°C的高温炉中进行笫二次氮化，反应成氮化硅。用热压烧结法可制得达到理论密度99%的氮化硅。常见的工艺方法有1反应烧结(RS)反映烧结氮化硅主要是把硅(Si)粉或者硅粉与

5、四氮化三硅(Si3N4)的混合物形成后，在1200度的高温下左右通入氮气进行预氮化,然后再经过机械加工完成所需要的器件，最后经过1400度的高温进行最终氮化烧结值得注意的是在此过程屮不需要添加助烧剂，但是所得制品的致密度在百分Z七十到百分Z九十,存冇大量的气孔.2热压烧结（HPS）是将Si3N4粉末和少量添加剂（如IMgO、AI2O3、MgF2、Fe2O3等），在1916MPa以上的压强和1600°C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S

6、i3N4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°C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14001500°C高温预氧化处理，则在陶瓷材料表面上形成Si2N20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，难以制造复朵零件，只能制造形状简单的零件制品，工件的机械加工也较困难。3常压烧结法（PLS）在提高烧结氮气

7、氛压力方面，利用Si3N4分解温度升高（通常在N2=1atm气压下，从1800°C开始分解）的性质，在17001800°C温度范围内进行常压烧结后，再在18002000°C温度范围内进行气压烧结。该法目的在于采用气压能促进Si3N4陶瓷纽•织致密化，从而提高陶瓷的强度.所得产品的性能比热压烧结略低。这种方法的缺点与热压烧结相似。4重烧结（PS）将反应烧结的Si3N4烧结坯在助烧剂存在的情况下，置于氮化硅粉末中，在高温下重烧结，得到致密的Si3N4制品。助烧