氮化硅
- 缺陷对氮化硅导热性能影响的模拟研究
1)0 引 言氮化硅作为一种性能优良的陶瓷材料，因具有良好的力学性能、抗热冲击性和耐磨损性能，而被广泛应用于化工、机械、能源、半导体等领域。除却优异的机械性能外，研究表明β型氮化硅也具有较高的导热性能。Haggerty等[1]通过计算提出在室温下β型氮化硅的理论热导率可达 200～320 W·m-1·K-1。Hirosaki等[2]利用分子动力学方法，探究发现β型单晶氮化硅在300 K下，其沿a轴与c轴的热导率分别可达170 W·m-1·K-1和450 W
硅酸盐通报 2022年5期2022-06-16
- 无压烧结氮化硅陶瓷的物理性能研究
1)0 引 言氮化硅陶瓷具有优异的机械性能、热学性能以及化学稳定性，在航空航天、机械化工以及耐磨耐腐蚀领域应用广泛[1]。氮化硅是由70%共价键和30%离子键组成的高共价化合物[2-3]，由于其自扩散系数小，体积扩散和晶界扩散速率低[4]，所以为了获得致密的氮化硅陶瓷，通常烧结时需要加入烧结助剂，烧结助剂在高温下与氮化硅粉末表面的SiO2反应生成液相，并通过颗粒重排、溶解、析出实现致密化烧结[5]。常用的液相烧结方式有无压烧结、热压烧结、气压烧结、和热等静
硅酸盐通报 2022年5期2022-06-15
- 不同掺量YF3氟化物助剂对Si3N4显微结构及热导率的影响
1）。关键词：氮化硅（Si3N4）;YF3氟化物助剂;热导率中图分类号：TH145.1+1;TQ174.6 文献标志码：A 文章编号：1671-0797（2022）10-0018-04DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.10.0060 引言氮化硅（Si3N4）因具有强度高、硬度大、高温蠕变小、热腐蚀性能好、热膨胀系数较低、热导率较高和摩擦系数小等优异特性，被普遍认为是综合性能最好的结构陶瓷材料之一[
机电信息 2022年10期2022-05-26
- 氮化硅陶瓷在四大领域的研究及应用进展
8)0 引 言氮化硅(Si3N4)是一种由硅和氮组成的共价键化合物，1857年被发现，到1955年，其作为陶瓷材料实现了大规模生产[1]。氮化硅陶瓷具有金属材料和高分子材料所不具备的众多优点，如耐高温(在1 200 ℃下抗弯强度可达350 MPa以上)、耐酸碱腐蚀、自润滑等，在航空航天、国防军工、机械领域得到广泛应用[2-3]。氮化硅陶瓷材料的优异特性随着制备工艺的改进得到充分发掘，这使其成为历史上研究最多的陶瓷材料之一，商业用途得到快速发展。20世纪80
硅酸盐通报 2022年4期2022-05-13
- 三元复合烧结助剂Er2O3-Mg2Si-Yb2O3对氮化硅陶瓷性能的影响
热问题的关键。氮化硅陶瓷具有硬度高、耐腐蚀、热膨胀系数与Si相匹配、化学稳定性好等优点，已成为基板材料的研究热点。Hirosaki等[10]使用分子动力学模拟氮化硅单晶的能量运输，通过公式计算出β-Si3N4沿a轴和c轴的热导率分别为170 W/(m·K)和450 W/(m·K)。但是，目前制备的氮化硅陶瓷的实际热导率远低于其理论值。在影响氮化硅陶瓷热导率的众多因素中，晶格氧的影响最为显著。氧以SiO2的形式固溶到β-Si3N4晶格，产生硅空位和晶格畸变等
硅酸盐通报 2022年4期2022-05-13
- 氮化硅结合碳化硅燃烧器喷口在锅炉机组的应用初探
行了阐述，结合氮化硅结合碳化硅新材料特性的分析，阐述了碳化硅结合氮化硅新材料燃烧器喷口在国内燃煤锅炉机组的应用前景。关键词：氮化硅;碳化硅;燃烧器喷口前言随着我国社会经济的不断发展，我国能源消费逐步增加，虽然近些年光伏、风电、核电等新能源不断发展，但仍然满足不了社会发展所需要的能源消费需求，在今后一定时期内，火力发电依旧会是主要的电力供应方式。近些年我国火电技术发展迅速，超临界机组、超超临界机组不断投入商业运行，随着机组参数的不断提高对于锅炉主要备件材质的
家园·电力与科技 2021年12期2021-12-22
- MgO-Y 2O3复合烧结助剂对氮化硅轴承球致密化的影响*
03）0 引言氮化硅轴承球在现代工业中占有重要地位，具有耐高温、硬度大、耐腐蚀等优良特性[1-2]，因此，被广泛应用在滚珠轴承、增压器转子、汽轮机叶片等现代工业上。由于氮化硅轴承球的广泛使用，其面对的处境类型随之增加，在密闭颠簸的工作环境中对氮化硅轴承球材料性能的要求也随之提高。目前被广泛使用的氮化硅轴承球材料虽然具有良好的导热性[3]，但其强度和致密化较低。这是由于氮化硅存在三种晶体结构，其中，长轴状β氮化硅晶体会出现大量的氮化硅晶体交错桥连，从而出现微
南方农机 2021年19期2021-10-28
- 金属薄板拉伸凹模的理想材料
——氮化硅陶瓷
解决措施（1）氮化硅（Si3N4）陶瓷材料的特点。氮化硅（Si3N4）陶瓷是将硅粉在液压机上模压成型后，粗加工后电炉中烧结，烧结温度为1,450℃，时间为50h，烧结气氛为常压氮气。烧结终了出炉空冷，磨削加工得到最终尺寸，最后抛光处理。反应烧结的氮化硅陶瓷材料具有以下特点：a.耐磨性高。氮化硅陶瓷材料耐磨性很高，可以保证拉伸模在工件允许的变形程度内，都能长期工作，并保证拉伸件尺寸不变。b.抛光性能优良。氮化硅陶瓷材料具有良好的抛光性，能加工成镜面状态的模孔
模具制造 2021年8期2021-10-20
- 混合稀土对氮化硅陶瓷材料的密度及硬度的性能影响
5000)前言氮化硅陶瓷在新型陶瓷中占有重要的地位，其具有高温强度及硬度高、蠕变小、耐腐蚀、耐磨损、比重小、热膨胀系数低、断裂韧性高、抗热冲击性好等优点，是制备特种陶瓷弹簧、发热体、切削刀具的材料之一[1-3]。但在制备氮化硅陶瓷材料时，由于氮化硅属强共价键化合物，原子扩散迁移率很低，并且温度在高于1 600 ℃时分解明显，因此纯氮化硅不能通过固相烧结达到致密化，必须加入烧结助剂，利用液相烧结原理来促进氮化硅烧结致密化[4-6]。在已有研究中，对Y2O3、
陶瓷 2021年8期2021-09-26
- 氮化硅光子器件与应用研究进展
5）1 引 言氮化硅（Silicon Nitride）是由硅元素和氮元素构成的无机化合物，其研制主要依靠人工条件合成。除了常见的普通氮化硅（Si3N4）外，根据不同的反应条件和纯化方法，还能高温合成一氮化二硅（Si2N）、三氮化二硅（Si2N3）等氮化程度不同的氮化硅。氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，在日常生活中也常见到氮化硅陶瓷，其在热学、力学和化学等方面有着广阔的发展前景。在热学方面，氮化硅在空气中的分解温度为1800℃，且具有较高的强度和抗冲击性，1
中国光学 2021年4期2021-09-03
- GaAs器件镀层应力问题分析及解决
层呈锐角，导致氮化硅表面出现变色脱落等现象，影响器件稳定性和可靠性。本文改进了传统的电镀布线工艺，在电镀布线后，表面先涂覆薄层聚合物（0.5 μm以内）以消除锐角，消除应力集中点，之后再淀积氮化硅，形成复合保护层。改进后的工艺解决了因镀层金属应力集中导致的氮化硅表面变色和脱落等问题。关键词：电镀布线;应力集中;氮化硅中图分类号：TN304.23文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）10-0033-03Analysis and Solutio
河南科技 2021年10期2021-08-24
- 氮化硅陶瓷的研究与应用进展
81)0 引言氮化硅陶瓷是具有优异的耐高温、耐强度、抗蠕变、高硬度、低密度等力学性能的先进结构陶瓷，在工程结构领域得到了广泛研究和应用[1,2]。氮化硅陶瓷因其优异的综合性能指标，使它成为可承受恶劣温度和重负荷条件下应用的主要候选材料。例如：涡轮增压器转子和燃气涡轮发动机部件。氮化硅在烧结过程中会出现α→β 相变，这一相变属于结构重建型，必然存在化学键的断裂和生成。对于氮化硅材料而言，高能共价键在烧结过程中是一个不利因素，Si-N 共价键的存在导致原子扩散
中国陶瓷工业 2021年3期2021-07-19
- 多维度耦合氮化硅陶瓷轴承粉粒制备效果与制粒结构分析
钢制轴承相比，氮化硅陶瓷轴承具有寿命长、耐高温、耐磨损、耐腐蚀和超高速等优异性能[1-4]。但氮化硅陶瓷轴承仍存在着脆性较差等缺点，这与制备的氮化硅陶瓷粉粒存在着制粒效果差、制粒结构单一等缺陷有关[5-7]。粉粒流动相对较弱，会形成固体旋转区，导致粉粒出现打旋现象[8-9]。对制粒结构进行多维度改进可以增强粉粒的流动性，提高制粒效果[10-11]。国内外学者对氮化硅粉粒气-固两相流旋转耦合场制粒方法进行了大量研究工作，但到目前为止，国内外氮化硅粉粒气-固两
中国陶瓷工业 2021年3期2021-07-19
- SPS制备氮化硅/锌铝基复合材料的组织和性能研究
化硅、氧化铝、氮化硅等。本文选用氮化硅作为增强相，是由于其具有硬度高、摩擦系数小、耐磨损、抗腐蚀性等优异性能，且成本较低。放电等离子烧结是一种全新的制备功能材料的技术手段，该技术主要特点是升温速度快、烧结温度低、及生产效率高，获得的晶粒更细小，组织更均匀。近年来，该技术已经成为粉末冶金行业制备纳米块体材料、非晶体材料和多尺度复合的结构材料的重要技术[7-8]。目前，制备锌铝基复合材料的方法主要有原位生成法，熔炼铸造法，无压烧结法等，而采用放电等离子烧结技术
材料科学与工艺 2021年3期2021-06-23
- 显微结构对Si3N4力学性能和热导率的影响分析
需求。关键词：氮化硅（Si3N4）;热压烧结;断裂韧性;抗弯强度;热导率0 引言Si3N4陶瓷具有优秀的力学性能、热学性能和化学稳定性，被广泛应用于机械加工、汽车、航空航天、电子电路等领域，如切削刀具、散热基板等。Si3N4为共价键陶瓷，自扩散系数低。一般通过添加烧结助剂与Si3N4表面的SiO2反应形成液相，提高传质速率，同时相变增加反应驱动力[1]，实现Si3N4材料的致密化。在高性能Si3N4中，气孔是材料内部缺陷，严重影响材料的导热性能和力学
机电信息 2021年15期2021-06-22
- LPCVD氮化硅设备对颗粒污染的影响研究
控制。为了降低氮化硅薄膜制程中的颗粒污染，主要从LPCVD氮化硅薄膜生产设备出发，深入研究和探讨各环节可能存在的微粒污染问题，为低颗粒污染生产提供依据。关键词：LPCVD;氮化硅;颗粒污染在集成电路的生产制造过程中，总会不可避免地产生颗粒、金属离子、有机残余物、自然氧化层、静电释放（Electro Static Discharge，ESD）、微生物、气体杂质等污染物，这些污染物会在芯片生产过程中形成缺陷[1-2]。一般情况下，当混入的污染物数量较少时，不会
现代盐化工 2021年1期2021-05-07
- 氮化硅结合碳化硅复合材料性能优化的研究进展
1)0 引 言氮化硅结合碳化硅具有优良的力学性能、抗蠕变性能、抗热冲击性能、导热性能和化学稳定性能[1-3]，在大型炼铁炉、铝电解槽、陶瓷窑具、垃圾焚烧炉和鲁奇液态排渣炉等高温领域得到广泛应用[4-7]。氮化硅结合碳化硅的制备工艺是将硅粉与碳化硅颗粒均匀混合，原料经成型后放置于氮气气氛下进行高温氮化烧结[8,9]。作为高温结构材料，氮化硅结合碳化硅在典型服役环境下受到应力、温度和化学侵蚀等多维度作用，材料的力学性能、抗热震性能、抗侵蚀性能和抗氧化性能是制约
中国陶瓷工业 2021年1期2021-03-08
- 烧结温度对氮化硅陶瓷球显微结构和力学性能的影响
5)0 引 言氮化硅陶瓷具有比重轻、强度高、耐磨损、电绝缘和自润滑等优异性能，是陶瓷轴承用滚动体的首选材料[1-3]。以氮化硅陶瓷球作为滚动体的陶瓷轴承特别适合在高速、高温、低扭矩、贫油润滑等工况条件下使用，比如用作精密机床高速电主轴轴承、风电轴承和航空航天轴承等[4-6]。氮化硅是强共价键化合物，自扩散系数很低，烧结驱动力不足，难以通过单纯的固相烧结来实现致密化，因此需要加入一定量的烧结助剂，借助液相烧结完成致密化过程[7]。氮化硅陶瓷的液相烧结原理是烧
硅酸盐通报 2021年1期2021-02-23
- 氮化硅陶瓷牙科修复材料研究进展
断。研究表明，氮化硅陶瓷与其他牙科陶瓷相比具有更好的生物相容性与化学稳定性，以及更高的强度和断裂韧性，其磨损率远远低于金属和其他陶瓷材料，同时密度比氧化铝、氧化锆和钛合金等更小[3]，而且医用级氮化硅具有生物相容性，在体内稳定，并且不会影响X射线成像[4]。还有研究表明，氮化硅陶瓷具有比其他生物材料更好的骨整合性能，对于有孔腔的氮化硅陶瓷，骨细胞能够向其孔内生长[5]。因此，目前氮化硅陶瓷已经成功应用于骨科修复手术[6]，骨科手术用氮化硅种植体实例如图1所
硅酸盐通报 2021年1期2021-02-23
- 氮化硅陶瓷在空气气氛炉中烧结的氧化及致密化研究
00）0 前言氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、较高的断裂韧性，以及耐高温、耐腐蚀、耐磨损、热稳定好、化学性质稳定等优良的性能，在现代科学技术和工业领域得到了广泛的应用。但由于氮化硅具有共价键结合程度高、自扩散系数低等特点，难以通过固相烧结使其致密化，所以通常添加一些烧结助剂，利用液相烧结的原理使其达到致密化。目前常用的烧结方法主要有常压烧结、热压烧结、气压烧结和反应烧结等方式。本文通过氮化硅粉埋烧的烧结方法，在空气气氛炉中对氮化硅进行烧结，探究其氧化及致密化
江苏陶瓷 2021年6期2021-02-16
- α-氮化硅对硅磷酸钙生物陶瓷力学强度和生物活性的影响
成.研究了α-氮化硅（α-Si3N4）对CPS生物陶瓷显微结构、抗弯强度、体外磷灰石形成能力及细胞相容性的影响.结果表明：α-Si3N4的添加可在一定程度上提高CPS生物陶瓷的抗弯强度，当其质量分数为1.5%时，Si3N4-CPS陶瓷的抗弯强度为相同温度下纯CPS陶瓷的1.2倍.模拟体液浸泡实验表明：Si3N4-CPS生物陶瓷均具有良好的磷灰石形成能力.CCK-8细胞相容性实验结果表明：Si3N4-CPS生物陶瓷无明显细胞毒性，展示出良好的生物相容性.关键
上海师范大学学报·自然科学版 2021年6期2021-01-06
- 多孔氮化硅陶瓷的研究进展及应用
要 多孔氮化硅陶瓷集合了氮化硅材料和多孔材料的优势，是一种具有优异物理化学性能的结构陶瓷，受到全球材料界的广泛关注。不同的制备方法可以给予材料不同的结构与性能，同时也衍生出了不同制备方法相结合的方案，对于材料性能的不同需求提供了可行的思路。本文针对多孔氮化硅陶瓷的制备及其应用进行综述，旨在为氮化硅陶瓷的研究工作提供指导帮助。关键词 氮化硅;陶瓷材料0 序 言氮化硅（Si3N4）材料具有硬度高、抗蠕变、化学耐腐蚀、耐高温等特点，是一种十分重要的结
江苏陶瓷 2020年4期2020-10-09
- PECVD工序对多晶硅光伏组件层压色差的影响
制备单层或多层氮化硅薄膜，目前行业内一般采用双层膜或3层膜结构。一方面，氮化硅薄膜中富含的H离子可与硅表面悬挂键相结合，起到表面钝化的作用；另一方面，氮化硅薄膜可以降低硅表面的界面态密度。高致密的氮化硅薄膜会阻挡钠离子进入、掩蔽金属，氮化硅薄膜所采用的氧化硅、氮化硅等材料的化学性质稳定，可以起到良好的耐腐蚀、抗氧化的作用[1]。在氮化硅钝化的诸多工艺参数中，氮化硅薄膜的硅氮比最为重要，其对氮化硅薄膜折射率的影响尤为显著，而折射率又与该薄膜的减反射作用和钝化
太阳能 2020年8期2020-09-01
- 氮化硅多孔陶瓷制备国内专利技术综述
技术概述多孔氮化硅陶瓷是一种同时具备了结构性和功能性的陶瓷材料，是一种体内具有相通或闭合气孔的陶瓷材料。多孔氮化硅陶瓷由于其特殊的结构和性能，低密度、高孔隙率、适中的介电性能、高比表面积、高硬度、高的断裂韧性等，已经被广泛应用于航空航天、环境化工、生物医药、国防军事等重要领域，市场前景十分显著。氮化硅陶瓷相对于其他氧化物陶瓷难烧结，因此多孔氮化硅陶瓷的制备工艺与其他氧化物陶瓷有所不同。通过成型和反应烧结工艺过程得到多孔氮化硅陶瓷工艺简单，制品强度较高。无
江西化工 2020年4期2020-08-17
- 超精密高性能氮化硅轴承研究现状与应用*
6600)1 氮化硅轴承的性能优势轴承是一切旋转机械的灵魂，被称为机械工业的“芯片”。没有高端轴承就没有尖端装备与精密仪器。如：航空发动机轴承、精密机床轴承、高铁轴承、核电轴承，特别是尖端武器装备上的高端轴承。氮化硅（Si3N4）材料属于高强度人工晶体，俗称“陶瓷王”，具有密度小、硬度高、耐高温、耐腐蚀、电绝缘、不导磁、抗压强度高、自润滑性能好等诸多特点[1-6]。氮化硅密度大约为轴承钢的42%，弹性模量高达320 GPa，抗拉强度1600 MPa，抗压强
精密制造与自动化 2020年1期2020-04-15
- 多晶硅太阳能电池PECVD四层氮化硅减反射膜工艺
710511 氮化硅膜在多晶硅太阳能电池中的作用氮化硅的化学分子式为Six Ny，在氮化硅薄膜中主要是由硅元素Si与氮元素N所组成，但其中还包括了小量的氢元素H。在PECVD技术的作用下，改善了传统太阳能电池吸收转化率的问题，通过PECVD技术可以在多晶硅表面形成相应的氮化硅薄膜，同时薄膜两面的反射光会相互干扰从而减少反射量，提升太阳能电池板对能量的吸收，增加了光生电流的密度，极大的提升了太阳能电池板的效率，有利于可持续性发展战略的实行[1]。2 多晶硅太
商品与质量 2020年1期2020-04-15
- 自增韧氮化硅陶瓷的制备与性能研究*
8100)前言氮化硅的研究起源于陨石的研究，大约有100多年的历史。最早的资料报道是Deville and wohler在1859年指出Si3N4的形成可能是在地球形成时，Si和N2反应形成Si3N4，并在1896年德国科学家利用减碳法人工合成了Si3N4。氮化硅陶瓷材料作为一种重要的结构材料和功能材料，具有优良的性能:高温蠕变小、抗氧化、耐腐蚀和耐摩擦[1]。已经被广泛应用于社会的各个领域，比如耐高温性能用于燃气机的转子、定子和火花塞等，抗热震性、热膨胀
陶瓷 2019年9期2019-09-06
- 透波氮化硅纤维的综合性能评价表征研究
摘 系统研究了氮化硅纤维的基本物理性能、力学性能和介电性能，并且探究了各性能的测试方法。结果表明，氮化硅纤维在1 500℃的高温强度保留率达到50%以上，介电常数为6.0左右，说明氮化硅纤维可以作为透波材料在苛刻的高温环境下长时使用。0 引言采用前驱体聚合物制备陶瓷的方法成为陶瓷材料的新热点，目前氮化硅纤维、氮化硼纤维和SiBN陶瓷纤维引起广泛的关注［1］。氮化硅纤维具有优异的高温热稳定性、高温抗氧化性及高温抗蠕变性，同时具有低的介电常数，被认为是高温高性
宇航材料工艺 2019年4期2019-08-31
- 背钝化膜特性对PERC单晶硅太阳电池的影响研究
的背钝化不能以氮化硅膜直接作为背面钝化材料[3]。由于氮化硅膜内含有的固定正电荷密度较高，导致其下方的p型硅片的电性能出现了反转层，这一反转层与基底中金属接触区的耦合产生了寄生电容效应，导致短路电流及填充因子出现一定程度的降低。研究发现，负电荷密度较高的氧化铝膜能消除因氮化硅膜存在而产生的寄生电容效应[4]，并产生优于氮氧化硅膜、氧化硅膜、碳化硅膜、非晶硅膜、氮化硅膜的钝化效果。然而，氧化铝膜不能与铝背场直接接触，因为金属铝经烧结后会对氧化铝膜产生破坏。因
太阳能 2019年5期2019-06-11
- 氮化硅短纤维多孔材料制备与性能研究
76）0 引言氮化硅材料具有高强度、高模量、耐磨性优异的力学性能，同时具有良好的热稳定性、高耐冲蚀、低介电常数和介电损耗等热学和介电性能，是一种综合性能优良的耐高温透波材料［1-4］，这些特点使其在运载火箭、导弹、飞船、卫星等领域具有广阔的应用前景［5-6］。但是氮化硅材料在工程应用时受到脆性大、可靠性差等陶瓷本征特点的极大制约［7-10］，尤其是对于高气孔率氮化硅陶瓷材料，不仅可靠性较差，而且制备难度很大，一般的气孔率都在60%以下，很难得到气孔率更高的
宇航材料工艺 2019年1期2019-03-01
- 添加TiCN相对热压烧结Si3N4陶瓷力学性能的影响
词：碳氮化钛；氮化硅；热压烧结；力学性能1 前言氮化硅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。氮化硅是多组分、多相结构材料，包括等轴状的α-Si3N4基体相和长棒状β-Si3N4晶种，以及晶界和可能的第二相[1]。研究表明，氮化硅材料中的长棒状β-Si3N4晶粒可以有效提高氮化硅材料的断裂韧性[2～6]。但是氮化硅
佛山陶瓷 2018年4期2018-07-11
- 不同湿度下氮化硅陶瓷摩擦学性能的研究*
11 研究背景氮化硅在现代工业中的应用越来越广泛，是一种具有一定热导率、低热膨胀系数、较高弹性模量的高强度硬陶瓷。不同于一般陶瓷，氮化硅的断裂韧性高。这些性质结合起来，使氮化硅具有优秀的耐热冲击性能，能够在高温下承受高结构载荷，并具备优异的耐磨损性能[1-4]，常用于高耐用性和高温环境下，如汽轮机、汽车引擎零件，以及轴承和金属切割加工零件等[5]。美国的航天飞机就是采用氮化硅制造的主引擎轴承。氮化硅薄膜是硅基半导体常用的绝缘层。由氮化硅制作的悬臂是原子力显
装备机械 2018年2期2018-07-04
- 精细雾化抛光氮化硅陶瓷的抛光液配制参数优化
着巨大的挑战。氮化硅陶瓷材料以其耐高温、强度高、耐化学腐蚀等优良性能在工业和国防等领域得到广泛应用；由于其自身的硬度高，研磨加工易在氮化硅陶瓷表面产生划痕和残余应力等表面缺陷，无法获得高质量的氮化硅陶瓷表面，影响零件的使用性能，因此化学机械抛光成为了对氮化硅陶瓷进行超精密加工的极佳方式[1-2]。化学机械抛光(chemical mechanical polishing，CMP)是目前公认的可有效兼顾局部和全部平坦化的技术[3]，朱从容采用四种不同的磨料对氮
材料科学与工程学报 2018年2期2018-05-08
- 高性能氮化硅陶瓷的制备与应用新进展
4)0 引 言氮化硅陶瓷是结构陶瓷家族中综合性能最为优良的一类材料，被认为是最具有发展应用前景的高温结构陶瓷材料之一。氮化硅陶瓷具有较高的抗弯强度以及断裂韧性，比如热压烧结制备的氮化硅陶瓷，在室温下，抗弯强度能够达到800-1050 MPa，断裂韧性可达到6-7 MPa·m1/2，并且具有较好的耐磨损性和一定的自润滑能力。因此，氮化硅很适合用于轴承材料的应用之中。除此之外，氮化硅陶瓷还具有比较高的理论热导率(Haggerty等人通过理论计算证明氮化硅陶瓷的
陶瓷学报 2018年1期2018-03-22
- 高热导率氮化硅散热基板材料的研究进展
期阶段人们认为氮化硅的热导率很低[10]。直到1995年，Haggerty等[11]提出复杂的晶体结构并非氮化硅低热导率的原因，而是晶格内缺陷、杂质等原因，并预测β-Si3N4陶瓷热导率可以达到200-320 W/(m·K)。在1999年，Watar等[12]用热等静压法在温度 2773 K、氮气压力200 MPa的条件下制备出了热导率为155 W/(m·K)氮化硅陶瓷，用实验的方法证明了氮化硅陶瓷具有很高的热导率。此外，研究者们对Si3N4热膨胀系数，机
陶瓷学报 2018年1期2018-01-28
- 论用于各向同性湿法刻蚀中的氮化硅掩膜
耐刻蚀性很好的氮化硅常被用作顶层掩膜材料。我们通过选择不同的刻蚀液配比，以便在硅片刻蚀不同的结构，配比不同，氮化硅掩膜的刻蚀速率各不相同。基于这种认识，本文用PECVD及LPCVD两种不同方法，在型硅片上沉积了560nm和210nm厚的氮化硅薄膜，在分析了它们在不同配比刻蚀液中的刻蚀速率的同时，为科学制作所需厚度的氮化硅掩膜提供科学化的参考。关键词：各向同性刻蚀 掩膜 氮化硅引言随着科学技术发展，刻蚀技艺日臻完善，低成本的湿法刻蚀法的应用也愈发广泛。从完善
魅力中国 2017年51期2018-01-27
- 氮化硅等离子体刻蚀工艺研究
00060)氮化硅等离子体刻蚀工艺研究曲鹏程，唐代飞，向鹏飞，袁安波(重庆光电技术研究所 工艺中心，重庆 400060)针对氮化硅刻蚀工艺中硅衬底刻蚀损伤的问题。为了提高氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比，采用CF4，CH3F和O2这3种混合气体刻蚀氮化硅，通过调整气体流量比、腔内压强及功率，研究其对氮化硅刻蚀速率、二氧化硅刻蚀速率及氮化硅对二氧化硅选择比等主要刻蚀参数的影响。实验表明，在CH,F流量为25 ,O2流量为40 sccm，腔内压强为67 Pa，功
电子科技 2017年8期2017-07-19
- 一种新型石墨烯/多孔氮化硅复合材料的制备及性能研究
型石墨烯/多孔氮化硅复合材料的制备及性能研究钱栋梁，葛道晗，程广贵，张立强（江苏大学 机械工程学院 微纳米科学技术研究中心，江苏 镇江 212013）基于等离子体增强化学气相沉积法、干法刻蚀技术、化学气相沉积法及腐蚀基底法，制备了一种新型石墨烯与多孔氮化硅复合材料；该结构的氮化硅衬底具有不同的形貌结构（孔阵列及沟道阵列）。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪对石墨烯/多孔氮化硅复合材料进行表征和表面应力特性研究。结果表明：不同形貌结构的氮化硅与石墨
电子元件与材料 2017年1期2017-01-16
- 高温高速全陶瓷轴承配合技术研究
摘要：基于先进氮化硅陶瓷材料的特点，对全陶瓷轴承内圈与钢轴配合的影响因素以及过盈配合动、静态极限值进行了分析和实例试验，证明了给出的全陶瓷轴承与钢轴配合的分析方法可行，对高科技陶瓷轴承的推广应用具有重要的理论和现实意义。关键词：全陶瓷轴承；动态极限值；静态极限值；过盈配合；氮化硅；试验0引言近几十年来，随着科学技术的进步，滚动轴承的使用环境和条件越来越苛刻，如高速、高温、耐腐蚀、强磁性、无油润滑等恶劣工况，采用脂润滑和油润滑的钢制轴承已不能满足要求。实践已
智能制造 2016年7期2017-01-11
- 低温无压烧结氮化硅陶瓷的相变及致密化研究
低温无压烧结氮化硅陶瓷的相变及致密化研究白星亮1,乔瑞庆1,张翠敏2(1.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳 110870；2.辽宁省轻工科学研究院,沈阳 110036)采用氧化铝(Al2O3)和氧化钇(Y2O3)为烧结助剂,利用无压烧结工艺在低温下制备氮化硅陶瓷材料。利用XRD和SEM等着重研究了无压烧结氮化硅陶瓷低温阶段时的物相组成及其致密化。结果表明：当添加剂含量为10%,烧结温度高于1430 ℃时,α→β相转变较快；当烧结温度达到1510 ℃时
硅酸盐通报 2016年9期2016-11-10
- 氮化硅加入量对碳化硅-氮化硅-莫来石复相材料氧化层的影响
255000)氮化硅加入量对碳化硅-氮化硅-莫来石复相材料氧化层的影响张 雍，郝 岑，刘曙光(山东理工大学材料科学与工程学院,山东 淄博 255000)以莫来石、红柱石、氮化硅、碳化硅为主要原料，在空气气氛下烧成制备碳化硅-氮化硅-莫来石复相材料，并采用XRD、SEM样品进行了表征。结果表明：碳化硅化硅-氮化硅-莫来石复合材料在烧结过程中会在试样表面形成氧化层，分为氧化膜和致密层。氧化膜的主要成分为SiO2，其主要是碳化硅和氮化硅的氧化产物，随着试样中氮化
山东化工 2016年4期2016-09-05
- Si3N4晶须对TiC0.7N0.3-WC-TaC-Mo-(Ni,Co)金属陶瓷组织和性能的影响研究
金属陶瓷; 氮化硅; 微观组织; 性能0引言钨是制备切削加工高强度合金的硬质合金刀具材料的主要成分，同时也是一种具有战略意义的原材料。随着全球钨价的急剧上涨，作为一种可部分替代硬质合金的刀具材料，金属陶瓷正受到越来越多的关注[1-2]。Ti(C,N)基金属陶瓷材料具有极高的硬度和耐磨性，优良的化学稳定性、红硬性和抗蠕变能力，与金属间的摩擦系数低[3-7]，能提高被加工工件的尺寸精度和表面光洁度[8-9]，是一种较理想的切削刀具材料，在汽车和航空制造业的使
功能材料 2016年3期2016-05-25
- 氮化硅陶瓷的制备与应用
450006）氮化硅陶瓷的制备与应用孙亚光1，2，贺胜利2，刘荣安2，金 昊1，杨文龙1，张宇航2（1. 河南工业大学，河南 郑州 450006； 2. 郑州骏科纳鑫特种陶瓷有限公司，河南 郑州 450006）论述了氮化硅陶瓷在航天军工、机械工程、超细研磨、轴承制造、汽车配件等领域的应用，对氮化硅陶瓷的生产技术发展与市场应用进行了分析，展望了我国氮化硅行业的发展方向。氮化硅；氮化硅陶瓷；粉体0 引 言氮化硅是在人工条件下合成的化合物。虽早在140多年前就直
中国陶瓷工业 2016年5期2016-02-07
- 常压型氮化硅陶瓷导辊的应用前景
203）常压型氮化硅陶瓷导辊的应用前景王欢 （中冶东方工程技术有限公司上海分公司,上海 201203）导辊是钢铁业高速线材生产的主要易耗件。目前，用碳化钛钢结硬质合金制造导卫辊（导卫轮），是当今世界钢铁工业界的共识，但其生产困难，成本非常高。氮化硅陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐氧化、耐腐蚀和抗冲击等优良性能，研究氮化硅陶瓷导辊的性能是否能够满足工业生产要求，具有重要的现实意义。氮化硅陶瓷；导辊；常压0 引言20世纪80年代以来，高速线材轧机迅速发展，我国已
山东工业技术 2015年5期2015-07-26
- 基于VLD终端的光刻对准标记工艺设计
条件。关键词：氮化硅；VLD终端；双层掩膜0 绪论1977 年Τemple 提出的结终端扩展(JΤE)[1-2]是通过在重掺杂的主结区附近通过离子注入 获得轻掺杂的p 型区的方法,。1985 年R.Stengl等人提出的横向变掺杂(VLD)[3-4]是通过渐变的掩膜小窗口离子注入再推进,形成可控的杂质分布。每个窗口下得到一个P 区,这些渐变的P 型区,与W. Τant raporn 等人[5-6]1987 年提出的多区JΤE 的情况类似，但VLD的P型区掺
山东工业技术 2015年11期2015-06-13
- 基于lamb波在氮化硅陶瓷叶片及其作摩擦材料镀层传播特性的研究
于lamb波在氮化硅陶瓷叶片及其作摩擦材料镀层传播特性的研究吴南星，陈正林，廖达海(景德镇陶瓷学院机械电子工程学院，江西 景德镇 333403)摘 要：氮化硅陶瓷以其高强度、耐磨损及高化学稳定性等优越性能被应用于燃气轮机涡轮的静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料中。其应用的关键是避免制备过程中形成的缺陷。利用Lamb波具有传播距离远、检测速度快的特点实现氮化硅陶瓷静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料缺陷检测。采用二分法绘制lamb波在燃气轮机氮化硅陶瓷涡轮叶片和金
陶瓷学报 2015年1期2015-05-28
- 单根氮化硅纳米线压阻效应研究
0024)单根氮化硅纳米线压阻效应研究毕精会(太原科技大学，太原 030024)为了实现恶劣环境下的精密仪器和精确测量，适应于恶劣环境下的压力传感器的需求大大增加。首次报道单根氮化硅纳米线的横向压电效应。在不同压力负载下，采用导电原子力显微镜(CAFM)对单根氮化硅纳米线进行压阻效应测量。计算得到横向压电效应的系数在1.8～7.5×10-11Pa-1范围内。压电电阻系数和负载压力之间的关系几乎是线性的。稳定和可重复的电流-电压曲线通过多次循环往复测量完成，
太原科技大学学报 2015年4期2015-05-25
- 剪切增稠抛光加工Si3N4陶瓷的试验研究*
剪切增稠抛光;氮化硅;流变行为;应力状态;材料去除;精密抛光降低工件表面粗糙度、去除损伤层,并获得高精度和表面完整性的超精密抛光,一直是超精密加工技术不断发展的重要方向[1-2].近年来,一些先进的抛光技术,如弹性发射加工(EEM)、化学机械抛光(CMP)、磁流变抛光(MRF)和磁流变磨粒流抛光(MRAFF)及磁力研磨理论的超声波振动辅助复合加工等,已经成为获得超精密光滑表面的重要手段[2- 4].其中,EEM可获得超光滑无损表面,但材料去除量仅为几个到几
华南理工大学学报（自然科学版） 2015年9期2015-02-18
- γ辐照联合热交联聚碳硅烷先驱丝热解制备高强度氮化硅陶瓷纤维
热解制备高强度氮化硅陶瓷纤维黎 阳1，高家诚2，许云书31.贵州师范大学 材料与建筑工程学院，贵州 贵阳 550014；2.重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400045； 3.中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川 绵阳 621900在空气气氛中采用γ射线辐照处理聚碳硅烷(PCS)先驱丝，辐照先驱丝经Ar中热交联、NH3中热解氨化、N2中高温氮化处理制备了氮化硅陶瓷纤维。研究了热交联处理对辐照先驱丝化学结构、凝胶含量、氨化陶瓷产率、抗拉强度、微观
核化学与放射化学 2014年5期2014-09-01
- PECVD工艺中氮化硅薄膜龟裂研究
ECVD工艺中氮化硅薄膜龟裂研究徐 衡，林洪春，唐 冬（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）PE氮化硅薄膜优异的物理、化学性能使其在半导体分立器件、IC电路中常被用作绝缘层、钝化层而使用。然而，氮化硅龟裂问题是影响其作为钝化层使用的阻碍因素，因此，科学的氮化硅工艺条件对其薄膜质量的影响非常关键。给出了等离子体化学气相淀积（PECVD）氮化硅薄膜技术的原理，通过实验验证，确定了诱发氮化硅龟裂现象的原因，优化工艺条件，确定了PECVD氮化硅的
微处理机 2014年4期2014-08-07
- 晶体硅铸锭用氮化硅涂层失效机理及改性研究
要预先制备一层氮化硅涂层作为脱模剂。目前，常规多晶硅铸锭生产中通常采用喷涂法在坩埚内壁制作氮化硅涂层，近期为了追求更高的光电转换效率，铸锭厂家普遍采用更大的温度梯度、更为苛刻的长晶工艺生长柱状晶体以求提高电池光电转换效率，由此导致强度较弱的氮化硅涂层失效，铸锭生产中粘埚比例大幅度增加。为了增加氮化硅涂层的强度，通常在氮化硅涂层中引入有机黏合剂提高氮化硅涂层致密性。研究发现，有机物虽然可以增加氮化硅涂层的早期强度，但其残余却大幅度降低氮化硅涂层与硅熔体间的非
无机盐工业 2014年5期2014-06-11
- 氮化硅铁对铝碳质炮泥性能影响的研究
添加非氧化物如氮化硅、氮化硅结合碳化硅和氮化硅铁等来提高铝碳质炮泥的性能，这些非氧化物添加剂具有良好的抗热震性、抗氧化性、耐冲刷性等优点［1－3］。本实验研究了添加Fe－Si3N4对铝碳质炮泥性能的影响。1 实验1.1 实验用原料主要采用白刚玉、焦粉为骨料，绢云母、软质粘土和氮化硅铁(化学组成见表1)为细粉，焦油为结合剂。表1 氮化硅铁的化学组成 wt%1.2 试样的制备按表2 进行配料，先将90%焦油与粗颗粒白刚玉混合，然后加入中颗粒白刚玉，再加细粉，最
河南冶金 2013年6期2013-08-09
- 轴承用氮化硅球的制造方法
NSK等。虽然氮化硅在工业陶瓷中不是最硬的，韧性也不是最高的，但是在要求高性能的轴承应用中，氮化硅被认为具有最佳的机械物理综合特性，所以用于高性能滚动轴承的陶瓷一般指的就是氮化硅（Si3N4）。2 滚动轴承用陶瓷材料的使用特性陶瓷具有硬度高、耐热性好、高耐蚀性和重量轻等许多优良特点。表 1 为热压氮化硅（Si3N4）和滚动轴承钢的材料特性比较，表 2 为热压氮化硅（Si3N4）和滚动轴承钢的基本差别。图1 氮化硅球的加工过程3 氮化硅球的制造氮化硅球的制造
哈尔滨轴承 2012年3期2012-06-11