上海市硅酸盐学会

日本开发出致密化氮化硅陶瓷的制作技术

新闻来源：点击数：122 更新时间：2010-6-17 13:55:11 收藏此页

　　日本产业技术综合研究所利用高速反应烧结法，开发出致密化陶瓷的制作技术。由于添加二氧化锆，可使用比氮化硅粉末还要便宜的硅原料。在氮气中以高速反应烧结而成。与以往的方法相比，反应烧结时的升温速度最高可提高至80倍，生产成本也可大幅降低。另外，高速反应所得到的反应烧结体，经由二次烧结获得致密化成品，其强度也与也与以往制作方法的氮化硅陶瓷相同。

　　氮化硅系属非氧化物系陶瓷，在陶瓷中具有优良的机械物性。使用先前以氮化硅为原料的方法，除了原料成本很高以外，所使用的器材价格也相当昂贵。另一方面，使用反应烧结法可以硅为原料，不过烧结时非常耗时，无法凸现材料低价格化的成果。产总研所开发出的新技术，系结合高速反应法及二段烧结法，同样使用硅为原料，可烧结出与使用氮化硅为原料的成品，实现低成本化的目标。所谓反应烧结法，即在氮气下将硅氮化，取得多孔质烧结体的作法。用该方法所取得的烧结体几乎无收缩，可适用于Near-net-shape法，且可以便宜的硅为原料。

　　产总研为缩短工序时间，着眼于锆材料，通常的反应烧结，氮化的最佳温度约在1400℃左右，不过急速升温，会使未氮化的硅出现熔融现象，造成物性劣化，所以每分钟只能将温度升高0.15℃。但通过锆的添加，每分钟可以升温12.5℃。成功地将达到最佳温度的升温速度提高至80倍。以往以二段烧结法所得到的氮化硅陶瓷，会因为内部所残留的硅使强度降低，不过使用新技术所得的陶瓷，即可得到与一般品一样的物性。（来源：材料世界网）

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