项目介绍:
氮化硅陶瓷是结构陶瓷中综合性能最好的材料,具有非常高的理论强度,大约为44GPa,但是实际强度却只有0.7~1.0GPa。这是由于陶瓷材料的强度对其显微结构具有高度的敏感性,尤其是材料内部残留气孔、晶粒尺寸、团聚体、微裂纹等各种微观缺陷,因此其实际力学性能远低于其理论值。
本项目通过对氮化硅烧结助剂、增强相进行优化,特别是通过振荡压力烧结这一新颖快速烧结技术,实现Si3N4基复合材料的完全致密化,制备出超高强度的Si3N4基复合材料。
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氮化硅基复合材料
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技术指标:
1、产品抗弯强度>1200 MPa、断裂韧性>10MPa·m1/2;
2、产品密度>3.35g/cm3;
3、产品烧成温度>1700℃。
产业化前景:
本项目所制备的氮化硅基复合材料,具有高致密度、高模量、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、化学性能稳定等一系列优异的性能,因此能够在能源、机械、化工、半导体、生物医学等领域得到广泛的应用。根据市场调研并预测,在未来五年中,氮化硅陶瓷市场的年增长率为2.1%,全球市场规模将从2019年的7.153亿美元增长到2025年的7.766亿美元。因此氮化硅基复合材料具有广阔的应用前景。
投资预算及收益:
以氮化硅项目总投资7300.64万元为例,其中固定资产投资5576.35万元,流动资金1724.29万元。产品生产成本按1051.6元/件计算,每天生产400件,一年300天,年生产总成本费用12619.2万元,预计产品年销售营业收入16096.16万元。