我国氮化硅陶瓷轴承球原料短缺
- 2012/4/23 15:27:371874
氮化硅陶瓷轴承球的原材料主要为氮化硅陶瓷。总体上看，我国氮化硅陶瓷材料的供应比较短缺。
氮化硅陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料。它是用硅粉作原料，先用通常成型的方法做成所需的形状，在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化，使其中一部分硅粉与氮反应生成氮化硅，这时整个坯体已经具有一定的强度。然后在1350℃-1450℃的高温炉中进行第二次氮化，反应成氮化硅。用热压烧结法可制得达到理论密度99%的氮化硅。
氮化硅（Si3N4）陶瓷因其熔点高，对于金属及氧化物熔体具有相当的高温稳定性，越来越多被应用于热工各个领域，如陶瓷烧成用棚板、辊棒，以及高温轴承、涡轮叶片等。目前氮化硅陶瓷主要是作为高温结构及工程材料被研究、开发、应用，在机械、化工、冶金、航空、能源、建材、半导体等领域已经形成比较成熟的产品。国内氮化硅年需求量在27万吨以上，但国内的生产量仅10万吨左右，国内市场存在较大的供应缺口。
上研发的氮化硅粉末制备方法很多，有代表性的是美国DowChemCo.开发的SiO2的碳热还原氮化法和上普遍采用的硅粉直接氮化法。上大的生产厂家有Starck（德）、AME（英）、Kemanord（瑞典）和日本电工等厂商。两种工艺都需要很长的氮化时间，一般为每周期72小时。所制备的氮化硅粉末价格也较高。美国报导的硅粉氮化法制取氮化硅的价格为35美元/公斤。而市场的氮化硅粉体的实际平均价格为45美元/公斤。但由于粉体性能原因，市场普遍接受的粉末仍是日本Ube公司的产品（工艺上采用氨解法，产品价格是120美元/公斤）。近年来，国内许多单位开发的制备纳米氮化硅粉末的等离子体法由于产品价格和产量规模的原因，尚不具备形成较大产业的可能性。