Si3N4/SiC纳米复相陶瓷综合性能明显提升 下游可应用范围广泛
Si3N4/SiC纳米复相陶瓷,是以碳化硅(SiC)纳米颗粒为第二相,弥散进入氮化硅(Si3N4)基体相制备得到的新型陶瓷材料,对碳化硅陶瓷具有强化、增韧效果,综合性能明显提升。
氮化硅陶瓷,为六角晶系,具有密度低、质量轻、强度高、耐高温、热膨胀系数低、导热率高、耐热冲击性优等特点,但硬度、耐磨性、化学稳定性较差;碳化硅陶瓷具有密度小、质量轻、硬度高、耐磨性好、弹性模量高、热稳定性好、化学稳定性好等优点,但脆性较大。将氮化硅与碳化硅二者相结合制备得到的Si3N4/SiC纳米复相陶瓷综合了二者优点,是先进陶瓷重要研究方向之一。
陶瓷材料是一种重要功能材料,下游应用范围广泛,但韧性差、脆性大,市场进一步发展受到限制,先进陶瓷成为技术升级方向。纳米复相陶瓷利用第二相来增强基体相硬度、抗弯强度、断裂韧性等性能,是先进陶瓷的重要组成部分,研究开发热度高。而Si3N4/SiC纳米复相陶瓷是纳米复相陶瓷的重要技术路线之一。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国Si3N4/SiC纳米复相陶瓷行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,Si3N4/SiC纳米复相陶瓷的硬度、耐磨性、断裂韧性、耐高温性、抗蠕变性明显提升,可以用来制造刀具、模具、轴承轴套、磨具磨料、耐火材料、窑具、电解槽、脱硫脱硝喷嘴、雷达天线罩、导弹尾喷管、高温结构件等多种产品,广泛应用在电子、电力设备、医疗设备、工业设备、环保、核工业、航空航天、军工等众多领域。
Si3N4/SiC纳米复相陶瓷的制备方法是先制备复合粉体,再烧结成为陶瓷。Si3N4/SiC纳米复合粉体制备方法主要有高能球磨法、碳热还原法、气相热解法、溶胶凝胶法等;Si3N4/SiC纳米复相陶瓷烧结方法主要有反应烧结法、热压烧结法、气压烧结法、放电等离子体烧结法、热等静压烧结法等。
新思界行业分析人士表示,我国高技术产业发展迅速,市场对高性能材料需求不断增长,利好Si3N4/SiC纳米复相陶瓷行业发展。我国Si3N4/SiC纳米复相陶瓷相关研究机构主要有清华大学、国防科技大学、南昌航空大学、中国电子科技集团公司第十二研究所、中科院金属研究所等。现阶段,我国纳米粉体制备技术、纳米陶瓷烧结技术研究还在不断深入,相关布局企业也在不断增多,为Si3N4/SiC纳米复相陶瓷行业发展奠定基础。