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高溫結構陶瓷

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-08-16
汽車發動機一般用鑄鐵鑄造,耐熱性能有一定限度。由于需要用冷卻水冷卻,熱能散失嚴重,熱效率只有30%左右。如果用高溫結構陶瓷制造陶瓷發動機,發動機的工作溫度能穩定在1300℃左右,由于燃料充分燃燒而又不需要水冷系統,使熱效率大幅度提高。用陶瓷材料做發動機,還可減輕汽車的質量,這對航天航空事業更具吸引力,用高溫陶瓷取代高溫合金來制造飛機上的渦輪發動機其效果會更好。

陶瓷發動機的材料選用氮化硅,它的機械強度高、硬度高、熱膨脹系數低、導熱性好、化學穩定性高,是很好的高溫陶瓷材料。氮化硅可用多種方法合成,工業上普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應后獲得

也可用化學氣相沉積法,使SiCl4N2H2氣氛保護下反應,產物Si3N4沉積在石墨基體上,形成一層致密的Si3N4層。此法得到的氮化硅純度較高,其反應如下:

3SiCl4 2N2 6H2Si3N4 12HCl

高溫結構陶瓷除了氮化硅外,還有碳化硅(SiC)、二氧化鋯(ZrO2)、氧化鋁等。

 

 
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