氮化硅陶瓷（Si3N4）是一種由硅和氮組成的共價(jià)鍵化合物，1857年被發(fā)現(xiàn)，到1955年，其作為陶瓷材料實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。氮化硅不僅具有較高的力學(xué)性能，還具有良好的透波性能，導(dǎo)熱性能以及生物相容性能，是公認(rèn)的綜合性能最優(yōu)的陶瓷材料。下面為大家介紹氮化硅陶瓷的四大應(yīng)用領(lǐng)域。1、氮化硅陶瓷在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用
氮化硅陶瓷在機(jī)械行業(yè)中用作閥門(mén)、管道、分級(jí)輪以及陶瓷刀具，最廣泛的用途是氮化硅陶瓷軸承球。
氮化硅陶瓷軸承球與鋼質(zhì)球相比具有突出的優(yōu)點(diǎn)：密度低、耐高溫、自潤(rùn)滑、耐腐蝕，應(yīng)用于高速機(jī)床電主軸高速軸承、航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承等設(shè)備用軸承中。
圖??氮化硅陶瓷球，來(lái)源：國(guó)瓷金盛陶瓷球作為高速旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生離心應(yīng)力，氮化硅的低密度降低了高速旋轉(zhuǎn)體外圈上的離心應(yīng)力。致密氮化硅陶瓷還表現(xiàn)出高耐斷裂韌性、高模量特性和自潤(rùn)滑性，可以出色地抵抗多種磨損，承受可能導(dǎo)致其他陶瓷材料產(chǎn)生裂紋、變形或坍塌的惡劣環(huán)境。2、氮化硅陶瓷在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用
除了優(yōu)越的機(jī)械性能外，氮化硅陶瓷還表現(xiàn)出一系列優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，使其適用于要求苛刻的半導(dǎo)體領(lǐng)域。在集成電路領(lǐng)域，集成度和功率越來(lái)越大，對(duì)封裝芯片的基板抗彎強(qiáng)度、穩(wěn)定性、散熱能力都提出了更高的要求。氮化硅陶瓷基板具有更高的熱導(dǎo)率（商用產(chǎn)品的典型值在80?到 90 W/mK ），和氧化鋁基板或ZTA基板相比、擁有三倍以上的熱導(dǎo)率，熱膨脹系數(shù)（2.4ppm/K）較小，與半導(dǎo)體芯片（Si、SiC）接近，具有良好的熱匹配性。圖??陶瓷基板的彎曲強(qiáng)度與熱導(dǎo)率此外，氮化硅陶瓷基板具有優(yōu)異的機(jī)械性能，兼顧高彎曲強(qiáng)度和高斷裂韌度，和氧化鋁基板或氮化鋁基板相比，約有兩倍以上的抗彎強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度為600~850MPa，斷裂韌性為5~7MPa·m?，因此具有極高的耐冷熱沖擊性（極高可靠性），可將非常厚的銅金屬（厚度可達(dá)800μm）焊接到相對(duì)較薄的氮化硅陶瓷上。因此，載流能力較高，而且傳熱性也非常好。
由于氮化硅基板的優(yōu)異性能，使其在軌道交通、風(fēng)電、光伏、新能源汽車(chē)等的功率模塊（IGBT/SiC功率模塊）上具有良好的應(yīng)用前景。3、氮化硅陶瓷在生物陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用
作為新一代生物陶瓷材料，氮化硅陶瓷除了具備陶瓷材料應(yīng)有的優(yōu)秀品質(zhì)外，還具有良好的射線(xiàn)成像性能、抗感染性能、生物相容性能以及骨整合性能，在生物傳感器、脊柱、骨科、牙科等植入物方面得到廣泛應(yīng)用。
圖??氮化硅陶瓷3D打印的脊柱椎間融合器，來(lái)源：Amedica4、氮化硅陶瓷在透波材料領(lǐng)域的應(yīng)用
氮化硅陶瓷及其復(fù)合材料具有的耐熱、透波、承載等優(yōu)異性能，使其成為新一代研究的高性能透波材料之一。多孔氮化硅陶瓷由于引入氣孔而具有低密度、低熱導(dǎo)、優(yōu)異的滲透蒸發(fā)性能以及對(duì)電磁波的良好透過(guò)性，此外還具有高比強(qiáng)、高比模量、高耐溫、抗氧化、耐磨損等特性，可作為一種陶瓷基透波材料被用來(lái)制作天線(xiàn)罩、天線(xiàn)窗。氮化硅陶瓷材料的優(yōu)異性能隨著制備工藝的改進(jìn)得到充分發(fā)掘以及應(yīng)用。8月29-31日，泰晟新材、國(guó)瓷金盛、艾森達(dá)、正天新材、江西創(chuàng)科、河北高富等氮化硅陶瓷材料及制品企業(yè)以及相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商將參加艾邦第五屆精密陶瓷暨IGBT產(chǎn)業(yè)鏈展覽會(huì)，帶來(lái)國(guó)產(chǎn)氮化硅的先進(jìn)解決方案，歡迎各位行業(yè)朋友蒞臨參觀(guān)交流，地址：深圳國(guó)際會(huì)展中心8號(hào)館。
文章資料：
1.氮化硅陶瓷在四大領(lǐng)域的研究及應(yīng)用進(jìn)展，陳波等；
2.氮化硅粉體制備技術(shù)及粉體質(zhì)量研究進(jìn)展，向茂喬等；
3.自蔓延高溫合成氮化硅多孔陶瓷的研究進(jìn)展，張葉等.為加強(qiáng)陶瓷基板及其封裝行業(yè)上下游交流聯(lián)動(dòng)，艾邦建有陶瓷基板產(chǎn)業(yè)群，歡迎產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)加入。
長(zhǎng)按識(shí)別二維碼關(guān)注公眾號(hào)，點(diǎn)擊下方菜單欄右側(cè)“微信群”，申請(qǐng)加入陶瓷基板交流群。第五屆精密陶瓷暨IGBT產(chǎn)業(yè)鏈展覽會(huì)深圳國(guó)際會(huì)展中心8號(hào)館展出2萬(wàn)平米、1,000個(gè)攤位、500多家展商、50,000名專(zhuān)業(yè)觀(guān)眾；匯聚IGBT產(chǎn)業(yè)鏈上游陶瓷襯板（DBC/AMB）、散熱器、焊料、燒結(jié)銀等材料，超聲波焊接、超聲波檢測(cè)、焊接等設(shè)備；精密陶瓷、電子陶瓷、陶瓷基板、陶瓷封裝、LTCC/HTCC/MLCC加工產(chǎn)業(yè)鏈等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)！觀(guān)眾預(yù)登記：
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