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1、航天軍工領(lǐng)域
航空制造是制造業(yè)中高新技術(shù)最集中的領(lǐng)域,屬于先進(jìn)制造技術(shù),是新材料、新工藝和新技術(shù)的佼佼者。以飛機(jī)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)為例,闡述航空制造中氮化硅的應(yīng)用。
陶瓷氮化硅耐熱,可在1400℃時(shí)仍然有高的強(qiáng)度、剛度(但超過1200℃時(shí)力學(xué)強(qiáng)度會下降),但比較脆,使用連續(xù)纖維增強(qiáng)的增強(qiáng)陶瓷可應(yīng)用于渦輪部件,特別是小發(fā)動(dòng)機(jī)的陶瓷葉片,渦輪外環(huán)和空氣軸承。此外,氮化硅陶瓷比密度小,密度僅為鋼軸承的41%,可有效降低飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)重量,減低油耗。
2、機(jī)械工程領(lǐng)域
氮化硅陶瓷摩擦系數(shù)小,有自潤滑性,強(qiáng)度高,熱膨脹系數(shù)小,體積受溫度變化小,有效防止球/密封環(huán)卡死,可制成軸承滾珠及機(jī)械密封環(huán)。
氮化硅強(qiáng)度大,可用于軸承制造,可承受嚴(yán)酷的工作環(huán)境,工作壽命也高于一般軸承,但制作成本也比較高。
傳統(tǒng)的閥門是金屬材料,由于受金屬材料自身限制,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(yīng)用于石油工業(yè)的金屬閥門易受到化學(xué)腐蝕,失去工作能力。而氮化硅陶瓷優(yōu)良的耐腐蝕性、耐磨性、抗高溫性,能夠勝任這一領(lǐng)域。
3、超細(xì)研磨領(lǐng)域
氮化硅硬度高,硬度僅次于金剛石,立方氮化硼。因其消耗非常低,降低了研磨介質(zhì)的磨損及對研磨材料的污染,有利于獲取更高純度的超細(xì)粉體。
4、高性能機(jī)床切削刀具
在現(xiàn)代化加工過程中,提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技術(shù)。氮化硅刀具特別適合于鑄鐵、高溫合金的粗精加工、高速切削和重切削,其切削耐用度比硬質(zhì)合金刀具高幾倍至十幾倍氮化硅具有非常高的耐磨性,它比硬質(zhì)合金有更好的化學(xué)穩(wěn)定性,可在高速條件下切削加工并持續(xù)較長時(shí)間,比用硬質(zhì)合金刀具平均提高效率3倍以上。