安陽世鑫帶您了解氮化硅結構與性能

　　隨著工業與科技的發展，對優良的工藝性能材料有著越來越高的要求。Si3N4（氮化硅）是一種新型的高溫結構陶瓷材料，具有優良的化學性能，兼有抗熱震性好，高溫蠕變小，對多種有色金屬融體不潤濕，硬度高，具有自潤滑性，已廣泛應用到切削刀具、冶金、航空、化工等行業之中。

　　Si3N4（氮化硅）是以共價鍵為主的化合物，鍵強大，鍵的方向性強，結構中缺陷的形成和遷移需要的能量大，即缺陷擴散系數低（缺點），難以燒結，其中共價鍵Si-N成分為70%，離子鍵為30%，同時由于Si3N4本身結構不夠致密，從而為提高性能需要添加少量氧化物燒結助劑，通過液相燒結使其致密化。

　　Si3N4（氮化硅）含有兩種晶型，一種為α-Si3N4，針狀結晶體，呈白色或灰白色，另一種為β-Si3N4，顏色較深，呈致密的顆粒狀多面體或短棱柱體。兩者均為六方晶系，都是以[SiN4]4-四面體共用頂角構成的三維空間網絡。在高溫狀態下，β相在熱力學上更穩定，因此α相會發生相變，轉為β相。從而高α相含量Si3N4粉燒結時可得到細晶、長柱狀β-Si3N4晶粒，提高材料的斷裂韌性。但陶瓷燒結時必須控制顆粒的異常生長，使得氣孔、裂紋、位錯缺陷出現，成為材料的斷裂源。

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