氮化硅陶瓷价格贵不贵?
氮化硅陶瓷价格相对于其他陶瓷来说价格偏高,如果是做研磨介质用的介质球的话,依照直径不同价格略有差别,平均在1500元/kg,国内市场有充足货源,如您需要可找辽宁省轻工科学研究院网页咨询
生产氮化硅陶瓷的上市公司是旭光电子。旭光电子是2002年11月20日上市的。电子陶瓷材料产业化项目(一期)建成后,公司将形成年产氮化铝陶瓷基板500万片、氮化硅陶瓷基板120万片、氮化铝结构件11000件、高温多层共烧氮化铝陶瓷基板6万片及高温多层共烧氧化铝陶瓷基板6万件等电子陶瓷相关产品,实现公司差异化发展战略和新的盈利增长点,满足下游市场快速增长的需求。
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。
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。
氮化硅陶瓷,是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上最坚硬的物质之一。具有高强度、低密度、耐高温等性质。Si3N4 陶瓷是一种共价键化合物,基本结构单元为[ SiN4 ]四面体,硅原子位于四面体的中心,在其周围有四个氮原子,分别位于四面体的四个顶点,然后以每三个四面体共用一个原子的形式,在三维空间形成连续而又坚固的网络结构。
利用Si3N4 重量轻和刚度大的特点,可用来制造滚珠轴承、它比金属轴承具有更高的精度,产生热量少,而且能在较高的温度和腐蚀性介质中操作。用Si3N4 陶瓷制造的蒸汽喷嘴具有耐磨、耐热等特性,用于650℃锅炉几个月后无明显损坏,而其它耐热耐蚀合金钢喷嘴在同样条件下只能使用1 - 2个月。
随着Si3N4 粉末生产、成型、烧结及加工技术的改进,其性能和可靠性将不断提高,氮化硅陶瓷将获得更加广泛的应用。由于Si3N4 原料纯度的提高,Si3N4 粉末的成型技术和烧结技术的迅速发展,以及应用领域的不断扩大,Si3N4 正在作为工程结构陶瓷,在工业中占据越来越重要的地位。
氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上最坚硬的物质之一。它极耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,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,也能耐很多有机酸的腐蚀;同时又是一种高性能电绝缘材料。
氮化硅 - 性质 化学式Si3N4。白色粉状晶体熔点1900℃,密度3.44克/厘米(20℃);有两种变体:α型为六方密堆积结构;β型为似晶石结构。氮化硅有杂质或过量硅时呈灰色。
氮化硅与水几乎不发生作用;在浓强酸溶液中缓慢水解生成铵盐和二氧化硅;易溶于氢氟酸,与稀酸不起作用。浓强碱溶液能缓慢腐蚀氮化硅,熔融的强碱能很快使氮化硅转变为硅酸盐和氨。氮化硅在 600℃以上能使过渡金属(见过渡元素)氧化物、氧化铅、氧化锌和二氧化锡等还原,并放出氧化氮和二氧化氮。1285℃ 时氮化硅与二氮化三钙Ca3N2发生以下反应:
Ca3N2+Si3N4─→3CaSiN2
氮化硅的制法有以下几种: 在1300~1400℃时将粉状硅与氮气反应; 在1500℃时将纯硅与氨作用;
在含少量氢气的氮气中灼烧二氧化硅和碳的混合物将SiCl4的氨解产物Si(NH2)4完全热分解。氮化硅可用作催化剂载体、耐高温材料、涂层和磨料等。
氮化硅陶瓷具有高强度、耐高温的特点,在陶瓷材料中其综合力学性能最好,耐热震性能、抗氧化性能、耐磨损性能、耐蚀性能好,是热机部件用陶瓷的第一候选材料。在机械工业,氮化硅陶瓷用作轴承滚珠、滚柱、滚球座圈、工模具、新型陶瓷刀具、泵柱塞、心轴 密封材料等。
在化学工业,氮化硅陶瓷用作耐磨、耐蚀部件。如球阀、泵体、燃烧汽化器、过滤器等。
在治金工业,由于氮化硅陶瓷耐高温,摩擦系数小,具有自润滑性。对多数金属、合金溶液稳定,因此,可制作金属材料加工的工模具,如拨菅芯棒、挤压、拨丝模具,轧辊、传送辊、发热体夹具、热偶套营、金属热处理支承件、坩埚,铝液导营、铝包内衬等。
氮化硅陶资材料在电子、军事和核工业方面也有广泛应用。
1、氮化硅陶瓷粉末的物理化性能及产品的技术指标
氮化硅陶瓷是一种白灰色粉末,分子式为:SI3N4 ;
分子重量:140.3 , 密度3.2g/cm³
其化学成分:N>38-39;0<1-1.5;C<0.1;Fe<0.2。
粒度按用户要求而定。
筛网目数与粒径(μm)对照表 目数 微米(μm)=10m 目数(mesh) 微米(μm) 2 8000 100 150 3 6700 115 125 4 4750 120 120 5 4000 125 115 6 3350 130 113 7 2800 140 109 8 2360 150 106 10 1700 160 96 12 1400 170 90 14 1180 175 86 16 1000 180 80 18 880 200 75 20 830 230 62 24 700 240 61 28 600 250 58 30 550 270 53 32 500 300 48 35 425 325 45 40 380 400 38 42 355 500 25 45 325 600 23 48 300 800 18 50 270 1000 13 60 250 1340 10 65 230 2000 6.5 70 212 5000 2.6 80 180 8000 1.6 90 160 10000 1.3