1、航天軍工領域
航空製造(zào)是製造業中高新技術最集中的領域,屬於先(xiān)進(jìn)製造技術,是新材料、新工藝和新技術的佼佼(jiǎo)者。以飛(fēi)機的渦輪發動機為例,闡述(shù)航空製造中氮(dàn)化(huà)矽的應用。
陶(táo)瓷(cí)氮化矽耐熱,可在1400℃時仍然有高的強度、剛度(但超過1200℃時力學強度會下降),但比較脆(cuì),使用連續纖維增強的增強陶瓷可應用於渦輪部件,特別是小發動機的陶瓷葉片,渦輪外環和空氣軸承。此外,氮化矽陶瓷比密度小,密度僅(jǐn)為鋼軸承的41%,可有效降低飛機發動機重量,減低油耗。
2、機械工程領域
氮化矽陶瓷摩擦係數小,有自潤滑性,強(qiáng)度高,熱膨脹係數小,體積受溫度變化小(xiǎo),有效防止球/密封環卡死(sǐ),可製成軸承滾珠及機械密封環。
氮化矽強(qiáng)度大(dà),可用於軸承製造,可承受(shòu)嚴酷的工作環境,工作壽命也(yě)高於一般軸(zhóu)承,但製作成本也比較高(gāo)。
傳統的閥門是金屬材(cái)料,由於受金屬材料(liào)自身限製,金屬的腐蝕破壞對閥門耐磨性、可靠性、使用壽命具有相當(dāng)大的影響;一些應用於石油工業的金屬閥門易受到(dào)化學腐蝕,失(shī)去(qù)工作能力。而氮化矽陶(táo)瓷優良的耐腐蝕性、耐(nài)磨性、抗高溫(wēn)性,能夠勝(shèng)任這一(yī)領域。
3、超細研磨領域(yù)
氮化矽(guī)硬度高(gāo),硬度僅次於金剛石,立方氮(dàn)化硼(péng)。因其(qí)消耗非常低,降低了研磨介質的磨損及對研磨材料的(de)汙染,有利於獲取更高純度的超細粉體。
4、高性能機床切削刀具
在現代化加工(gōng)過程中,提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技術。氮化矽(guī)刀具特別適合於鑄鐵、高(gāo)溫合(hé)金的粗精加(jiā)工、高速切(qiē)削和重切削(xuē),其切(qiē)削耐用度比硬質合金刀(dāo)具高幾倍至十幾倍氮化(huà)矽具有非常高的耐磨性,它比硬質(zhì)合(hé)金有更好的(de)化學穩定性,可在高速條件下切削加工並持續較長時間,比用(yòng)硬質合金刀具平(píng)均提高(gāo)效率3倍以上。