氮化硅陶瓷用途

在谈氮化硅陶瓷的用途之前，先介绍一下这种材料。氮化硅陶瓷虽然名称里面带有陶瓷二字，但实际上是硬度非常高的一种材料，在高温的状态下有着非常良好的抗氧化性能。且在空气中急剧加热之后再进行急剧冷却也不会碎裂。也正是因为氮化硅陶瓷拥有如此良好的特性，使得其被广泛用于制造轴承、密封环等性能要求较高的机械构件。

氮化硅陶瓷作为一种优秀的工程材料，在高温下的稳定性非常好，可以加热到一千两百摄氏度而不产生性能下降，加热到一千九百摄氏度才会出现分解。且能够抗住大部分酸碱溶液的腐蚀，特别是在无机酸中，几乎不会产生任何腐蚀现象。

目前，在机械领域中的密封环、高温轴承等多会用氮化硅陶瓷来制造；在冶金行业里面，坩埚和燃烧嘴也会采用氮化硅陶瓷来制造；而且在航空领域的发动机中也有氮化硅陶瓷的身影出现。

氮化硅陶瓷基板的导热率一般75-80W/(m·K），氮化铝陶瓷基板的导热率最高可以去掉170W/(m·K），可见氮化铝陶瓷基板有这 更高的导热性能。

二，机械强度不同，氮化硅陶瓷具有比氮化铝陶瓷更高的强度

机械强度这方面，氮化铝陶瓷基板比起氮化硅陶瓷基板更加容易碎。氮化铝陶瓷基板的机械折弯强度达450mpa，氮化硅陶瓷基板的折弯强度是800mpa，可见高强度高导热氮化硅陶瓷基板有这较好的弯曲强度，可以提高氮化硅陶瓷覆铜板强度和抗冲击能力，焊接更厚的无氧铜而不会产生瓷裂现象，提高了基板的可靠性。

三，应用范围不同，氮化硅陶瓷基板是可靠性模组封装的基板材料。

氮化铝陶瓷基板和氮化硅陶瓷基板在LED，半导体以及大功率光电领域方面广范应用，用于导热性能要求比较高的领域。氮化硅

陶瓷基板具有高强度、高导热、高可靠的特点，可用湿法刻蚀工艺在表面制作电路，经表面镀覆后制得的一种用于高可靠性电子基板模块封装的基板材料，是新型电动汽车用 1681 功率控制模块的首选基板材料。此外，陶瓷基板产业还涉及 LED、精细陶瓷制备、薄膜金属化、黄光微影、激光成型、电化学镀、光学模拟、微电子焊接等多领域技术，产品在功率型发射器、光伏器件，IGBT 模块，功率型晶闸管、谐振器基座、半导体封装载板等大功率光电及半导体器件领域有广泛用途。

氮化硅，化学式为Si3N4，是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性，人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机质量，节省燃料，而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。

一、氮化硅陶瓷

性能：烧结时不收缩的无机材料，热膨胀系数小且极耐高温，强度一直可以维持到1200C的高温而不下降，热震稳定性极好并有惊人的耐化学腐蚀性能，能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液，是一种高性能电绝缘材料。

优点：抵抗冷热冲击性能好，在空气中加热到1000C以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂，相较于氧化铝来说不易传热。

缺点：断裂韧性系数低，在陶瓷里面机械强度属于中下等，易裂易碎。

应用：高温轴承、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门等。

二、碳化硅陶瓷

性能：具有优良的常温力学性能，高能抗弯强度，优良的抗氧化性，良好的耐腐

蚀性，高的抗磨损以及低的摩擦系数，其高温强度可一直维持到1600C，是陶瓷

材料中高温强度最好的材料，抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。

优点：碳化硅陶瓷具有优良的抗高温蠕变性能，且具有半导体性能，少量杂质的掺入会

表现出良好的导电性，加工可获得镜面的效果。

缺点：碳化硅陶瓷的缺点是断裂韧性较低，即脆性较大。

应用：广泛应用于大型高炉内衬；机械密封环，去金属毛刺的刀具等。

（2）里面的圆圈中的+7表示原子核带7个单位的正电荷，根据原子中核内质子数等于核外电子数，由于第一层有两个电子，核内有7个质子，可以得出，核外最外层就是第二层，且有（7-2）个电子，即5个．故答案为：5，

（3）根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数都不变，可知有毒的物质是一氧化碳，二氧化硅和碳在一定的条件下生成硅和一氧化碳，故答案为：SiO2+2C