中國粉體網(wǎng)訊  近三四十年,，在傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了新一代無機非金屬材料,，叫氧氮化硅鋁或硅鋁氧氮，即賽倫(Sialon),。新一代無機非金屬材料—賽倫,，被稱為當代新技術(shù)革命的支柱。

成分結(jié)構(gòu)

    賽倫的化學通式為Si6-xAlxOxN8-x,。在1700 ℃,，x的極限值為4.2，在1400℃時,，極限值為2.0,，賽倫可以采用常壓燒結(jié)或熱壓工藝制備，在氮化硅中添加氧化鋁,，用氧原子取代一部分氮,，用鋁原子取代一部分硅，生成均勻的固溶體并保持電中性,。賽倫中(Si,Al)(O,N)4四面體結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成,，其構(gòu)成方式和(Si,Al)O4四面體構(gòu)成硅酸鹽的方式類似。

物理,、化學性質(zhì)

    賽倫以耐高溫,、高強度、超硬度,、耐磨損,、抗腐蝕等性能為主要特征，因此在冶金,、機械,、汽車、光學,、醫(yī)學等領(lǐng)域有重要應用,。

    賽倫具有高硬度、韌性、熱穩(wěn)定性和低的熱膨脹系數(shù)(好的抗熱沖擊性),，以及對有色金屬無粘合現(xiàn)象等特點,，是新型的刀具材料。這種材料制作的刀具沒有冷卻液也可工作,，比起硬質(zhì)合金來具有切削速度高,、壽命長等特點，被廣泛用作鉆頭,、絲錐和滾刀,，用于加工鑄鐵、淬火鋼,、鎳基高溫合金和鈦合金等,。例如，賽倫刀具以1525米/分進行高速切削,，刀具壽命為硬質(zhì)合金刀具的10～12倍,，金屬切除率高于硬質(zhì)合金刀具的18倍。

主要用途

    利用賽倫耐磨,、耐腐蝕,，以及摩擦系數(shù)小，具有自潤滑性(摩擦表面微量分解形成薄的氣膜)的特性,，可用做各種機械上的耐磨部件,。如軸承，其工作溫度可達1200 ℃,，比普通合金軸承的工作溫度提高2.5倍,，而工作速度是普通軸承的10倍，還可免除潤滑系統(tǒng),，大大減少對鉻,、鎳、錳等原料的依賴,。又如用于制作水泵,、砂漿泵、帶腐蝕性的化工泵及有粉塵的風機中的耐磨,、耐腐蝕部件和密封件,，其性能優(yōu)越于其他材料。特別當賽倫－賽倫對磨時,，可在很高速度和壓力下運轉(zhuǎn),，再例如，焊接定位梢在工作時要承受很大的熱應力和機械應力,。其他材料的定位梢壽命為七千次,，而賽倫做的定位梢壽命達五百萬次,。此外，賽倫還用做鋼的水平連注機上的分流環(huán),、晶體生長器具,、坩堝、高爐爐下部內(nèi)襯,、銅鋁合金管拉拔芯棒,、壓鑄模具等。

    賽倫具有耐高溫,、高強度性能,，而且比一般金屬材料輕得多，所以可以用它代替金屬制造發(fā)動機部件,。例如,，用賽倫制的汽車內(nèi)燃機挺桿，運行六萬千米,，只磨損0.76微米,。利用賽倫很好的電絕緣性和耐急冷急熱性，可以用來做電熱塞,，用它進行汽車點火，使發(fā)動機起動時間從原來的6～7秒縮短到1～2秒,，還可以不用擔心寒冷天氣汽車啟動的困難,。1991年我國的陶瓷發(fā)動機汽車從上海到北京試開了一個來回，試用情況表明,，這種發(fā)動機不必水冷卻并能大量節(jié)約汽油,。

    賽倫可制成透明陶瓷，用作大功率高壓鈉燈的燈管,，它在高溫下與鈉蒸氣不發(fā)生作用,，又能把95%以上的可見光傳送出來。這種燈是目前世界上發(fā)光效率最高的燈,。在相同功率下,，一只高壓鈉燈要比兩只水銀燈或十只普通白熾燈發(fā)出的光還要亮，壽命比普通白熾燈高20倍,，可使用兩萬小時以上,，是目前壽命最長的燈。

    賽倫可用于人體硬組織的修復,，使其功能得以恢復,。與其他材料相比，賽倫和骨組織的化學組成比較接近,，生物相容性好,，在體內(nèi)的化學穩(wěn)定性、生物力學相容性和組織親和性等也較好。在臨床醫(yī)學上,，用來修復人體的那些失去或多病的部位,。便如，髖骨,、膝關(guān)節(jié),、指關(guān)節(jié)、牙根,、脊椎骨聯(lián)合等,。