產(chǎn)品詳情
氮化硅陶瓷是結(jié)構(gòu)陶瓷家族中綜合性能最為優(yōu)良的一類材料,被認(rèn)為是具有發(fā)展應(yīng)用前景的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料之一。氮化硅陶瓷力學(xué)性能好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,并且具有較好的耐磨損性和一定的自潤滑性能。因此,氮化硅陶瓷廣泛應(yīng)用于高性能陶瓷軸承、絕熱零件、干式切削刀具、散熱基板上。
在高性能軸承領(lǐng)域,氮化硅陶瓷一直被寄予厚望。與一般的軸承鋼相比,氮化硅軸承密度只有軸承鋼的40%左右,用作滾動體時,軸承旋轉(zhuǎn)時受轉(zhuǎn)動體作用產(chǎn)生的離心力減輕,因而有利于高速旋轉(zhuǎn)。除了輕質(zhì)以外,高強也是其特點,氮化硅陶瓷的彈性模量是一般軸承鋼的1.5倍,經(jīng)過熱壓燒結(jié)制備的氮化硅陶瓷,在室溫下,抗彎強度能夠達(dá)到800-1050MPa,斷裂韌性可達(dá)到6-7MPa·m1/2。
除了輕質(zhì)高強的特性外,壽命問題對于軸承而言是一個極其重要的指標(biāo)。氮化硅軸承耐高溫耐腐蝕,具有好的化學(xué)穩(wěn)定性。輕質(zhì)的特點,使得其高速轉(zhuǎn)動時候離心力顯著降低,大大減小對軸承外圈的壓力和摩擦力矩,試驗表明,混合陶瓷軸承與同規(guī)格同精度等級的鋼軸承相比,其壽命提高3-6倍。
在大功率風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,發(fā)電設(shè)備維護難度大,采用低磨損,具有自潤滑性的氮化硅滾珠軸承,使維護成本大大降低,讓風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的使用壽命更加長久,性能更加穩(wěn)定。
除了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,精密陶瓷軸承已在電鍍設(shè)備、高速機床、醫(yī)療裝置、化工設(shè)備、低溫工程等精密傳動系統(tǒng)獲得越來越多的應(yīng)用,而氮化硅陶瓷作為軸承球材料可以說是氮化硅陶瓷生產(chǎn)技術(shù)的制高點,也是國際上技術(shù)競爭與壟斷最為顯著的領(lǐng)域。
目前,切削技術(shù)向干式切削方向發(fā)展,干式切削不需要使用傳統(tǒng)的切削液,可以省去儲存、處理切削液的費用,并且杜絕切削液排放對環(huán)境的污染。在干式切削中,自潤滑刀具成為其發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。氮化硅陶瓷具有自潤滑特性、低摩擦系數(shù)的特點使之成為自潤滑刀具材料的理想材料。試驗表明,當(dāng)?shù)璧谋砻婢庸ぶ?.05μm~0.025μm時,摩擦系數(shù)可達(dá)0.01,在干摩擦條件性耐磨性良好。
三、基板
目前,市場上主要流行使用的覆銅陶瓷基板材料有兩種:Al2O3和AlN。在覆銅過程中,因為金屬銅和陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)有較大的差別,所以在高溫條件下的覆銅之后,會在陶瓷基板中產(chǎn)生較大的附加熱應(yīng)力。并且,由于電子封裝基板自身的周期性使用特性,在頻繁的升溫和降溫過程中也會陸續(xù)地在陶瓷基板上產(chǎn)生熱應(yīng)力。因此經(jīng)過漫長時間的使用以后,在基板內(nèi)部很容易有微小的裂紋產(chǎn)生和擴展,故很容易讓封裝基板產(chǎn)生破裂從而失效。針對以上問題,氮化硅陶瓷基板不僅具有高導(dǎo)熱的特點,并且其強度、韌性等力學(xué)性能指標(biāo)顯著高于傳統(tǒng)的氮化鋁和氧化鋁,是具有應(yīng)用前景的散熱基板材料。