非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和賽龍(SIALON)。同氧化物陶瓷不同,非氧化物陶瓷原子間主要是以共價鍵結合在一起,因而具有較高的硬度、模量、蠕變抗力,并且能把這些性能的大部分保持到高溫,這是氧化物陶瓷無法比擬的。
非氧化物陶瓷的燒結非常困難,必須在極高溫度(1500~2500℃)并有燒結助劑存在的情況下才能獲得較高密度的產品,有時必須借助熱壓燒結法才能達到希望的密度(>95%),所以非氧化物陶瓷的生產成本一般比氧化物陶瓷高。
這些含硅的非氧化物陶瓷還具有很好的高溫耐蝕性和抗氧化性,因此一直是陶瓷發(fā)動機的重要材料,目前已經取代了許多超高合金鋼部件。現有最佳超高合金鋼的使用溫度低于1100℃,而發(fā)動機燃料燃燒的溫度在1300℃以上,因而普遍采用高壓水強制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金鋼后,燃燒溫度可提高到1400℃以上,并且不需要水冷系統(tǒng),這在能源利用和環(huán)保方面具有重要的戰(zhàn)略意義。
非氧化物陶瓷也廣泛應用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比,其成本較高,但高溫韌性、強度、硬度、蠕變抗力優(yōu)異得多,并且刀具壽命長、允許切削速度高,因而在刀具市場占有日益重要地位。它的應用領域還包括輕質無潤滑陶瓷軸承、密封件、窯具和磨球等。
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本文“非氧化物陶瓷”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2020-04-23 15:46:37
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