反应结合氮化硅是通过在氮气气氛中加热硅粉而制成的。反应开始于1200°C。氮化循环通常在1450°C下进行,需要150至200小时。氮气 - 氢气或氮气 - 氢氦气混合物通常使用,因为它们提供更快,更容易受到控制的反应速率并导致更高的强度材料。亚博网站下载
反应键合可以生产复杂的近净形状。虽然硅在转化为氮化物时膨胀约20%,但膨胀与硅致密体的空隙空间相适应。组件的整体体积几乎没有变化,可以在没有昂贵且耗时的整理操作的情况下进行精确尺寸的形状。
反应键合的氮化硅组分的密度低于通过热压途径制备的组分,因为难以确保整个硅包装体积的完全反应。因此,RBSN构件的强度、杨氏模量等力学性能较差。
关键属性
- 良好的抗热震性
- 耐熔融金属润湿
- 高电阻率
- 低密度
- 热强度高
- 抗机械疲劳和蠕变
- 抗氧化性能
- 能够相对容易地形成复杂形状
表格1。反应结合氮化硅的典型物理和机械性能
财产 |
价值 |
密度(g.cm-3) |
2.5 |
杨氏模量(GPa) |
200. |
弯曲强度(MPa) |
300 |
断裂韧性K.1 c(MPA.M.0.5) |
2 |
硬度(GPa) |
10 |
热膨胀CO-EFF。,(X10-6)(°C) |
3.0 |
导热系数(W /该调查) |
10 |
分解温度(°C) |
1900 |
应用程序
|
数字1.RBSN制造的各种部件(图片由CERAM Research Ltd提供)。 |
热电偶鞘
由于氮化硅具有良好的抗热震性和抗熔融金属润湿性,它经常被用作热电偶保护护套的首选材料,特别是用于有色金属应用。
喷嘴
由于其抵抗热冲击和熔融金属发作能力,通常由反应键合氮化硅制成的内部螺纹喷嘴。
专门的窑具
由于氮化硅的低热质量和抗热冲击的能力,一些专门的窑具是由氮化硅制成的。
其他应用程序
反应键合的氮化硅也用于固定装置,用于定位和转移金属部件,用于诸如感应加热和电阻焊接,钎焊和焊接的方法。