氮化硅陶瓷配件的優勢

   氮化硅長期以來一直用于高溫應用。 特別是，它被確定為少數能夠承受氫/氧火箭發動機產生的嚴重熱沖擊和熱梯度的整體陶瓷材料之一。 氮化硅在制造集成電路中經常用作絕緣體和化學屏障氮化硅的一些關鍵特性包括：低密度、優異的抗熱震性、良好的抗氧化性、抗機械疲勞性和高耐磨性。 典型應用包括：往復式發動機部件、噴氣推進部件、整形外科應用、熱電偶護套、弧焊噴嘴、化學絕緣體、電絕緣體、金屬切削工具、爐具和軸承滾珠。

  鈞杰陶瓷推出了一種新的直接壓力燒結氮化硅粉末到零件組件制造工藝，提供高性能、經濟高效的材料解決方案作為反應鍵合氮化硅和熱壓氮化硅的替代品。氮化硅（Si3N4) 是一種強度高、重量輕且具有重要商業價值的非氧化物陶瓷材料。這是第一次在 1800 年代中期制造，但直到大約一個世紀后才廣泛應用于工業，當先進的加工技術可用并允許材料廣泛使用時行業和應用。未加工的氮化硅粉末呈灰色，通常通過暴露純金屬硅粉末制成高壓下的高溫氮氣，盡管也發現了天然存在的沉積物某些隕石中的小夾雜物。完全燒結（致密）氮化硅具有深灰色到黑色的顏色，并且部件表面可以打磨成光滑的拋光劑。它通常用于要求苛刻的應用，其中強度、耐磨性、斷裂韌性和尺寸穩定性都需要在高溫下和/或在腐蝕性環境中。 

  氮化硅與其他陶瓷材料相比的一個特殊優勢是其高強度重量比，這即使與金屬鎳基“超級合金”相比也毫不遜色。 這種強度是材料的結果高能，主要是共價鍵結構，即使在高溫下也能保持其強度（高達 ~1000°C）。 氮化硅的高斷裂韌性是由于存在堅固的針狀（針狀）ß-Si3N4燒結微觀結構中的晶粒，其高抗拉強度使它們能夠橋接裂紋和緩慢的裂紋擴展。 微觀結構的其余部分由ɑ-Si3組成N4 谷物，其中賦予材料硬度和耐磨性。 氮化硅表現出優異的摩擦學性能并且經常用于磨損應用。

  氮化硅還表現出異常低的熱膨脹系數，同樣是由于其高能量共價鍵。 對于處理高溫應用的設計人員來說，這是一個潛在有用的特性。氮化硅的熱導率可與高純氧化鋁相媲美，具有更高的熱導率由于其強度、韌性和低熱膨脹，與大多數陶瓷相比具有抗震性特性。 最高使用溫度取決于強度要求，范圍為在氧化氣氛中為 1000 – 1400°C，在惰性氣氛中超過 1500°C。 材料會解離在約 1850°C。電氣與大多數其他陶瓷材料一樣，氮化硅是一種極好的電絕緣體，并表現出更高的與大多數高純度氧化鋁和氧化鋯相比的介電強度。 硅和氮原子的強共價鍵導致表面的低擴散系數燒結過程中的氮化硅粉末顆粒。如上所述，材料也離解在 1850°C 時轉化為硅和氮，這與較低溫度下緩慢的原子擴散相結合，抑制了在無壓燒結過程中完全致密化純氮化硅組件。因此，充分致密的燒結氮化硅通常是通過在加熱過程中施加氮氣（或純機械）壓力來獲得的。燒制和/或添加耐火玻璃相添加劑，例如氧化釔 (Y2O3)、氧化鋁陶瓷 (Al2O3)、氧化鎂 (MgO)，或其他稀土與二氧化硅（SiO2）結合到粉體中，以促進液相燒結。

雖然材料和陶瓷加工成本增加，但所得性能優于那些標準 RBSN。然而，所得材料通常仍含有殘留的 Si 和材料性能仍不及其他Si3N4制造選項。
通常用于具有輕到中等性能要求和/或形狀配合和功能原型的應用。
• 反應鍵合氮化硅 (RBSN)
• 燒結反應鍵合氮化硅 (SRBSN)