塞隆陶瓷(SiAlON),成分中包含Si、Al、O、N四種元素,名字由這四種元素符號合寫形成,是Si3N4(氮化硅)、Al2O3(氧化鋁)的固溶體。
塞隆陶瓷于20世紀70年代被發(fā)現,科學家在制備Si3N4陶瓷時添加多量的Al2O3添加劑,Al、O原子部分替換了Si、N原子,形成固溶體,即塞隆陶瓷。除Si-Al-O-N體系外,塞隆陶瓷還包括含有Y2O3(氧化釔)的Y-Si-Al-O-N體系、含有MgO(氧化鎂)的Mg-Si-Al-O-N體系、含有La2O3(氧化鑭)的La-Si-Al-O-N體系等。
塞隆陶瓷制備過程包括配方設計,擠壓、模壓、等靜壓成型,無壓、常壓、熱壓燒結等環(huán)節(jié),例如以Si3N4粉末與Al2O3粉末為原料,按照一定的比例充分混合后采用合適的成型方法進行成型,在常壓、氮氣存在條件下(惰性氣氛中)進行高溫燒結,使材料致密化成為陶瓷塊體。
按照結構不同來劃分,塞隆陶瓷可以分為α-SiAlON、β-SiAlON、O-SiAlON三種。α-SiAlON硬度較高、韌性較差;β-SiAlON斷裂韌性較高;O-SiAlON熱膨脹系數低、抗熱震、抗氧化。
透明塞隆陶瓷是一種中紅外陶瓷,在中紅外波段具有優(yōu)良光學透過率。中紅外透明陶瓷包括氧化物中紅外透明陶瓷、非氧化物中紅外透明陶瓷兩大類,透明塞隆陶瓷是一種常見的氧化物中紅外透明陶瓷,可以應用在光學元件、紅外光學儀器、紅外制導導彈整流罩等制造領域。
憑借硬度高、耐磨、耐高溫等優(yōu)點,塞隆陶瓷可以應用在發(fā)動機零部件、軸承、滾珠、密封件、刀具、磨具磨料等領域,也可以用來制造金屬合金冶煉、鑄造裝備,例如坩堝、連鑄機噴嘴、熱電偶保護套管、壓鑄模具,以及化工裝備等。塞隆陶瓷可以廣泛應用在軍工、航空航天、工業(yè)設備、儀器儀表、生物醫(yī)學、電子等行業(yè)中。
新思界
行業(yè)分析人士表示,在全球范圍內,塞隆陶瓷生產商主要有日本日立金屬Hitachi Metals、日本Ferrotec Ceramics、美國CeramTec、美國McDanel、英國International Syalons等。中國、美國、歐洲是全球主要的塞隆陶瓷市場,除中國外的亞太地區(qū)塞隆陶瓷需求增長速度也在加快。