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氮化硅的化學(xué)式為Si3N4,是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料

氮化硅的化學(xué)式為Si3N4，是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。氮化硅是一種超硬物質(zhì)，本身具有潤(rùn)滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時(shí)。而且，氮化硅還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會(huì)碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此優(yōu)異的特性，人們常常利用它來制造軸承、氣輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、性模具等機(jī)械構(gòu)件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發(fā)動(dòng)機(jī)部件的受熱面，不僅可以提高柴油機(jī)質(zhì)量，節(jié)省燃料，而且能夠提高熱效率。

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非常常出現(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。

煉鐵行業(yè)

近年來，高爐用氮化硅結(jié)合碳化硅磚有很快的發(fā)展，國外已有約61%的高爐采用，特別是爐缸直徑為12～15m的大型高爐采用的已有68%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過去10年中，有127座高爐里砌上了3500t以上的此類磚，多數(shù)高爐的使用量為每座270～800t，使用部位從風(fēng)口、爐腹、爐腰到爐身下中部等。

金屬熱處理行業(yè)

金屬熱處理的工作條件有各種各樣，而且工況較為惡劣。雖然氮化硅陶瓷不一定適用于各種狀況，但在一定條件下，氮化硅陶瓷卻有良好的使用效果。例如：齒輪淬為設(shè)備上的心軸，在真空熱處理中作為工件的夾具和發(fā)熱體的鉤等。

氮化硅結(jié)合碳化硅磚工藝特點(diǎn)是利用反應(yīng)燒結(jié)原理，以氮化反應(yīng)使含硅粉的SiC坯體燒結(jié)，燒成過程在通入氮?dú)?、容易控制的密閉爐內(nèi)完成。爐內(nèi)溫度、壓力、氣氛均要嚴(yán)格控制，方能制出有好的顯微結(jié)構(gòu)和性能的制品。為此，要控制以下主要工藝參數(shù)：氮化氣體壓力0.02~0.04MPa，爐內(nèi)氣氛含O2量小于0.01%，終氮化溫度1350~1450℃，氮化總時(shí)間隨制品形狀、尺寸不同而異。主要用作高爐下部爐身內(nèi)襯，比使用傳統(tǒng)耐火材料壽命提高一倍以上。此外，可用作鋁還原電解槽內(nèi)襯，陶瓷窯具，有節(jié)能、提高壽命，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，還可用作高爐風(fēng)口水冷管套磚。