高溫結構陶瓷

1 拼音

gāo wēn jié gòu táo cí

2 註解

汽車發動機一般用鑄鐵鑄造，耐熱性能有一定限度。由於需要用冷卻水冷卻，熱能散失嚴重，熱效率只有30％左右。如果用高溫結構陶瓷製造陶瓷發動機，發動機的工作溫度能穩定在1300℃左右，由於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製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、熱膨脹係數低、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，工業上普遍採用高純硅與純氮在1300℃反應後獲得

也可用化學氣相沉積法，使SiCl₄和N₂在H₂氣氛保護下反應，產物Si₃N₄沉積在石墨基體上，形成一層緻密的Si₃N₄層。此法得到的氮化硅純度較高，其反應如下：

3SiCl₄2N₂6H₂→Si₃N₄12HCl

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。