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氮化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好

氮化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，长沙废耐火砖，还有很多其他用途，例如：以特殊工艺把氮化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍；用以制成的GAO级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。节能方面的应用利用良好的导热和热稳定性，作热交换器，燃耗减少百分之20，节约燃料百分之35，使生产率提高百分之20-30。特别是矿山选厂用排放输送管道的内放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6-7倍。以****氮化硅制成的氮化硅质烧成制品，基本上有两个相。它主要由真比重为3.21的氮化硅以及某些数量真比重为2.32的二氧化硅(通常是方石英)所构成的，其中二氧化硅是氮化硅被氧化而形成的。

这种自增韧具是一种适合切削冷硬铸铁和淬硬钢的刀具材料， 特别适合于断续切削。在氮化硅基体中添加适量金属碳化物等复合强化剂，废耐火砖常年回收， 利用复合强化效应制成的氮化硅复合陶瓷， 其性能比热压氮化硅陶瓷优越得多。在 Si 3 N 4 中添加 Al 2 O 3 、Y 2 O 3 、TiC、TiN 和MgO 等成分， 可以采用冷压烧结而降低成本。B- 赛隆就是在 Si 3 N 4 中加入 Al 2 O 3 烧结而成， 兼有 Al 2 O 3 和 Si 3 N 4 的特性， 其热硬性比硬质合金和Al 2 O 3 都高，废耐火砖常期回收， 刀尖温度高于 1 000 e 时仍可高速切削。其特点是可提高切削速度， 加大进给量， 提高

金属切削率， 延具寿命。纳米材料是近年来研究的热点，废耐火砖长期回收， 广泛应用到材料科学的各个方面。以Si- C- N 纳米微粉为增强相， 以Si3 N4 为基体， Y2 O3 、La2 O3 为烧结助剂， 采用热压法制备了SiCp - Si3N4 纳米复相陶瓷。其室温、高温力学性能比氮化硅单相陶瓷有较大提高， 断裂韧性分别为11.78Mpam1/2 和14.69Mpam1/2 (1350℃)抗弯强度分别为934 MPa 和 696 MPa( 温度 1 350℃)

烧结助剂的影响

氮化硅属于强共价键化合物，依靠固相扩散很难烧结致密，必需添加烧结助剂，如MgO、Al2O3、CaO和稀土氧化物等，在烧结过程，添加的烧结助剂中可以与氮化硅粉体表面的原生氧化物发生反应，形成低熔点的共晶熔液，利用液相烧结机理实现致密化。

然而，烧结助剂所形成的晶界相自身的热导率较低，对氮化硅陶瓷热导率具有不利影响，如氮化硅陶瓷常用的Al2O3烧结助剂，在高温下会与氮化硅和其表面氧化物形成SiAlON固溶体，造成晶界附近的晶格发生畸变，对声子传热产生阻碍，从而大幅度降低氮化硅陶瓷的热导率。因此选用适合的烧结助剂，制定合理的配方体系是提升氮化硅热导率的关键途径。

氧化物类烧结助剂是氮化硅陶瓷常用的烧结助剂体系，常见的为金属氧化物和稀土氧化物的组合。研究表明，氮化硅陶瓷的热导率随着烧结助剂稀土元素阳离子半径的增大有减小的趋势；与添加MgO助烧结相比，添加CaO助烧结不利于氮化硅柱状晶的生长，热导率及强度普遍较低，但硬度较高。事实上Y2O3－MgO体系的烧结助剂是高导热氮化硅材料应用比较广泛的烧结助剂体系。

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