燃燒合成氮化硅基陶瓷的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
在高技術(shù)陶瓷領(lǐng)域,先進陶瓷占有極其重要的地位,在諸多的先進陶瓷中,氮化硅基先進陶瓷以其高強度、高韌性、高的抗熱震性、高的化學穩(wěn)定性在先進陶瓷中占有獨特的地位,是公認的未來陶瓷發(fā)動機中最重要的侯選材料。并且在國際上氮化硅陶瓷刀具和氮化硅基陶瓷軸承已經(jīng)形成相當規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。任何一個跨國刀具公司都有氮化硅基陶瓷刀具的系列產(chǎn)品,足見其在機加工行業(yè)中具有不可替代的地位。 但是,影響氮化硅陶瓷推廣的一個主要因素,是氮化硅粉末價格昂貴,這是由于傳統(tǒng)的制取氮化硅粉末的方法耗能高,生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)成本高。本項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新的燃燒合成技術(shù),制取氮化硅陶瓷粉末和氮化硅復合粉末,具有耗能低,生產(chǎn)周期短,雜質(zhì)含量低,生產(chǎn)成本低等特點,具有廣泛的應用前景。 燃燒合成(Combustion Synthesis,CS)又名自蔓延高溫合成(Self- Propagating High-Temperature Synthesis,SHS),是利用化學反應自身放熱合成材料的新技術(shù),基本上(或部分)不需要外部熱源,通過設(shè)計和控制燃燒波自維持反應的諸多因素獲得所需成分和結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。 自1990年以來,本項目負責人等針對燃燒合成氮化硅陶瓷產(chǎn)業(yè)化的一系列關(guān)鍵問題,在氣-固體系氮化硅基陶瓷的燃燒合成熱力學、動力學和形成機制等方面進行了深入研究后得到的創(chuàng)新成果。 采用本項目的技術(shù),可以生產(chǎn)符合制作先進陶瓷要求的從全α-Si3N4相到高β- Si3N4相,及不同配比的氮化硅粉末,還可根據(jù)用戶要求,用此技術(shù)生產(chǎn)α-Sialon,β-Sialon和其它各種氮化硅基的復合粉末。粉末的質(zhì)量優(yōu)良而穩(wěn)定。 應用于航天、航空及機械行業(yè)等,用于制作氮化硅陶瓷刀具、氮化硅基陶瓷軸承、耐磨耐腐陶瓷涂料等。
北京科技大學
2021-04-11