气压烧结法(GPS)获得很大的进展

气压烧结法（ GPS)

近几年来，人们对气压烧结进行了大量的研究，获得了很大的进展。气压烧结氮化硅在1 ～10MPa气压下，2000℃左右温度下进行。高的氮气压控制了氮化硅的高温分解。由于采用高温烧结，在添加较少烧结助剂情况下，废耐火砖长期回收，也足以促进Si3N4晶粒生长，而获得密度> 99%的含有原位生长的长柱状晶粒高韧性陶瓷. 因此气压烧结无论在实验室还是在生产上都得到越来越大的重视. 气压烧结氮化硅陶瓷具有高韧性、高强度和好的耐磨性，可直接制取接近终形状的各种复杂形状制品，从而可大幅度降低生产成本和加工费用. 而且其生产工艺接近于硬质合金生产工艺，适用于大规模生产。

热压烧结的氮化硅加热到l000°C后投入冷水中也不会

氮化硅的很多性能都归结于此结构。纯Si3N4为3119，有α和β两种晶体结构，均为六角晶形，其分解温度在空气中为1800℃，在110MPa氮中为1850℃。Si3N4 热膨胀系数低、导热率高，故其耐热冲击性较好。热压烧结的氮化硅加热到l000℃后投入冷水中也不会。在不太高的温度下，Si3N4 具有较高的强度和抗冲击性，废耐火砖回收，但在1200℃以上会随使用时间的增长而出现破损，使其强度降低，在1450℃以上更易出现疲劳损坏，所以Si3N4 的使用温度一般不超过1300℃。由于Si3N4 的理论密度低，比钢和工程超耐热合金钢轻得多，所以，在那些要求材料具有高强度、耐高温等性质的地方用Si3N4 陶瓷去代替合金钢是再合适不过了。它是用硅粉作原料，先用通常成型的方法做成所需的形状，在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化，使其中一部分硅粉与氮反应生成氮化硅，这时整个坯体已经具有一定的强度。然后在1350℃～1450℃的高温炉中进行二次氮化，反应成氮化硅。用热压烧结法可制得达到理论密度99%的氮化硅。

我们回收的废旧氮化硅砖主要用于耐火材料行业，耐火材料行业属于基础工业，是钢铁、有色金属都离不开的行业，废耐火砖，贯穿整个工业链，所以耐火材料行业对碳化硅和氮化硅的需求量非常大。

氮化硅是耐火材料行业用量较大的原材料，由于氮化硅的耐高温性能和抗侵蚀性能都较好，所以氮化硅是生产高炉无水炮泥、铁钩浇注料、耐腐蚀氮化硅陶瓷的原材料。

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