文档介绍：*
非氧化物陶瓷
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非氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷，是由金属的碳化物、氮化物、硫化物、硅化物和硼化物等制造的陶瓷总称。
是新型结构材料，特别是在耐热．耐高温结构材料领域中，能够在以往氧化物陶瓷和金属材料无法胜任的条件下使用
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非氧化物陶瓷的特点
(4)非氧化物陶瓷易氧化。
原料合成及陶瓷烧结都需要在无氧气氛(通常是氮气、氩气或真空气氛)中进行。烧成陶瓷后在使用过程中，由于具有一定的抗氧化性，而可在较高温度下使用。不同材料具有不同的抗氧化能力，其最高使用温度也依材料而异。在高温下使用发生氧化反应将影响材料的使用寿命。
(2) 发展历史相对比较短。比如50年代发现氮化物陶瓷具有很好的力学、热学和电学性能以后，它才日益受到人们的广泛关注和重视。
(1)非氧化物陶瓷一般是共价键很强、难熔的化合物。
(3)与氧化物陶瓷不同，非氧化物陶瓷的原料在自然界中不存在，需人工合成，然后按照陶瓷工艺来做成各种陶瓷制品。
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氮化硅（ Si3N4 ）的晶体结构
α- Si3N4 颗粒状晶体
β - Si3N4 长柱状或针状晶体

相同点：两者均同六方晶系， [SiN4]四面体共用顶角构成的三维空间网络.
不同点：β - Si3N4 比α- Si3N4 的对称性高；
α - Si3N4相为低温型， β - Si3N4 为高温型
稳定性高
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α - Si3N4相为低温型， β - Si3N4
α - Si3N4在1400-1600℃下加热会转变成β - Si3N4 ，因而人们曾认为， α - Si3N4 和β - Si3N4相分别为低温和高温两种晶型。
反例：
（1）低于相变温度的反应烧结Si3N4中， α - Si3N4 和β - Si3N4两相几乎同时出现。
（2）又如在另SiCl4-NH3-H2系中加入少量TiCl4，1350-1450 ℃可直接制备出β - Si3N4 ，该系在1150℃生成沉淀，然后于Ar气中1400 ℃热处理6小时，得到的仅为α - Si3N4 。
β - Si3N4可直接生成
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Si3N4陶瓷的制备方法
反应结合氮化硅（RBSN）
热压烧结氮化硅(HPSN)
无压烧结氮化硅(SSN)
反应结合氮化硅的重烧结（PSRBSN）
热等静压烧结氮化硅
共价键很强的化合物，离子扩散系数很低，因此很难烧结
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反应结合氮化硅
氮化反应和烧结同时进行
α和β两相的混合物
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3Si + 2N2 = Si3N4
摩尔体积
（cm3/mol）
体积增加22%，有助于坯体致密化
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反应结合氮化硅工艺的优点
制造形状很复杂的产品，不需要昂贵的机械加工，尺寸精度容易控制；
不需要添加烧结助剂
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反应结合氮化硅工艺的要求
硅粉的杂质少，粒度小（过200目筛）
素坯成型时根据需要加入临时粘结剂。
密度与成型方法的关系：
等静压＞干压＞浇注或挤压
素坯的初步氮化：1150-1200℃保温1-，坯体获得一定的强度
坯体的加工，烧成后体积变化小，%
氮化烧成：加入催化剂促进氮化，如氧化铁、氟化钙等