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工藝原理

干壓成型的實(shí)質(zhì)是在外力作用下，顆粒在模具內(nèi)相互靠近，并借助內(nèi)摩擦力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來(lái)，保持一定形狀。這種內(nèi)摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結(jié)合劑薄層上。

隨著壓力增大，坯料將改變外形，相互滑動(dòng)，間隙減少，逐步加大接觸，相互貼緊。由于顆粒進(jìn)一步靠近，使膠體分子與顆粒間的作用力加強(qiáng)因而坯體具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。

氮化硅的燒結(jié)與一般陶瓷的燒結(jié)工藝不同，采用的是反應(yīng)燒結(jié)法，此法制造的氮化硅陶瓷，不能達(dá)到很高的致密度，一般只能達(dá)到理論密度的79％左右，不能制造厚壁部件。提高氮化硅陶瓷致密度的有效方法之一就是在高溫下進(jìn)行加壓燒結(jié)，由此可得到熱壓氮化硅陶瓷，其室溫抗彎強(qiáng)度一般都在800～1000MPa。如果在其中添加少量氧化釔和氧化鋁的熱壓氮化硅，室溫抗彎強(qiáng)度可達(dá)到1500MPa，硬度很高，是世界上較堅(jiān)硬的物質(zhì)之一；很耐高溫，強(qiáng)度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會(huì)熔成融體，一直到1900℃才會(huì)分解；有較好的耐化學(xué)腐蝕性能，能耐幾乎所有的無(wú)機(jī)酸(除外)和30％以下的溶液，也能耐很多有機(jī)酸的腐蝕，同時(shí)又是一種較好的電絕緣材料。由于其熱膨脹系數(shù)小，抗溫度急變能力很強(qiáng)，因此氮化硅陶瓷具有優(yōu)良的力學(xué)性能。


它極耐高溫，強(qiáng)度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會(huì)熔成融體，一直到1900℃才會(huì)分解，并有驚人的耐化學(xué)腐蝕性能，能耐幾乎所有的無(wú)機(jī)酸和30%以下的溶液，也能耐很多有機(jī)酸的腐蝕；同時(shí)又是一種電絕緣材料。它是用硅粉作原料，先用通常成型的方法做成所需的形狀，在氮?dú)庵屑?200℃的高溫下進(jìn)行初步氮化，使其中一部分硅粉與氮反應(yīng)生成氮化硅，這時(shí)整個(gè)坯體已經(jīng)具有一定的強(qiáng)度。然后在1350℃～1450℃的高溫爐中進(jìn)行第二次氮化，反應(yīng)成氮化硅。用熱壓燒結(jié)法可制得達(dá)到理論密度99%的氮化硅。