英國Syalons氮化硅（Si?N?）陶瓷技術交流
一、品牌與產品概述
International Syalons (Newcastle) Ltd. 位于英國泰恩河畔沃爾森德，自20世紀70年代開始研發和生產氮化硅基陶瓷材料。賽隆（Sialon）是硅（Si）、鋁（Al）、氧（O）、氮（N）組成的固溶體陶瓷合金，由該公司創始研究人員與紐卡斯爾大學在20世紀70年代初期聯合發明，在80年代實現商業化。該公司生產的材料涵蓋賽隆（Sialon）、氧化鋁、氧化鋯和碳化硅等，其中賽隆材料綜合了氮化硅的高強度、斷裂韌性和氧化鋁的耐腐蝕特性。
Syalon為品牌下的賽隆陶瓷包含多種材質牌號，針對不同工況條件進行優化，產品形態包括熱電偶保護管、浸入式加熱管、升液管、坩堝、澆勺、焊接定位銷、噴嘴、磨介、噴砂嘴等，服務于有色金屬熔融處理、化工流程、工業耐磨等領域。
二、主要產品類型
該公司賽隆陶瓷及相關產品的主要類型如下：
序號 | 產品類別 | 簡要說明 |
1 | 熱電偶保護管 | 用于有色金屬熔池連續測溫，防止熱電偶受侵蝕 |
2 | 浸入式加熱管 | 鋁熔煉爐內電加熱元件保護管 |
3 | 升液管 | 低壓鑄造中熔融金屬從保溫爐輸送到模具的通道 |
4 | 坩堝 | 熔融金屬盛裝與轉運容器 |
5 | 澆勺 | 熔融金屬舀取與澆注工具 |
6 | 焊接定位銷 | 電阻焊接中用于工件定位和電流引導 |
7 | 噴嘴 | 噴砂、氣流輸送及燃燒器用耐磨噴嘴 |
三、主要型號與產品介紹
1. Syalon 101
Syalon 101是β-賽隆型陶瓷，為Si-Al-O-N系列的第一款工程陶瓷材料。該材料在1000°C以下可長期使用，具有較好的綜合力學性能。
技術參數：
參數 | 數值 | 單位 |
成分 | β-賽隆 | — |
密度 | 3.24 | g/cc |
三點彎曲強度（20°C） | 945 | MPa |
三點彎曲強度（1000°C） | 700 | MPa |
抗壓強度 | >3500 | MPa |
維氏硬度（Hv50） | 14.71 | GPa |
斷裂韌性（K?c） | 7.7 | MPa·m? |
熱導率 | 28 | W/(m·K) |
抗熱震性 | 900 | ΔT°C |
最高使用溫度 | 1200 | °C |
工作原理：在有色金屬熔煉等高溫環境中，Syalon 101通過其較低的熱膨脹系數（3×10?? K?1）和較高熱導率的結合，抵抗快速溫度變化產生的熱應力，避免開裂。其致密結構能有效隔絕腐蝕性熔體，對鋁及鋁合金不潤濕，防止金屬粘附。
2. Syalon 050
Syalon 050是α/β混合相賽隆陶瓷，專為高磨損工況設計，硬度較高，可在1400°C空氣中保持機械強度。
技術參數：
參數 | 數值 | 單位 |
成分 | α/β-賽隆 | — |
密度 | 3.23 | g/cc |
三點彎曲強度（20°C） | 800 | MPa |
三點彎曲強度（1000°C） | 450 | MPa |
抗壓強度 | >3500 | MPa |
維氏硬度（Hv50） | 19.81 | GPa |
斷裂韌性（K?c） | 6.5 | MPa·m? |
熱導率 | 20 | W/(m·K) |
抗熱震性 | 600 | ΔT°C |
最高使用溫度 | 1450 | °C |
工作原理：Syalon 050通過α/β混合相結構獲得較高硬度。在高溫下，陶瓷晶界相保持穩定，減緩蠕變變形。在腐蝕性環境中，材料表面形成保護層，阻止進一步侵蝕。
3. Syalon 110
Syalon 110是含氮化硼（BN）的復合賽隆陶瓷，最初為水平連續鑄鋼的破斷環而開發，對鋼鐵熔體具有較好的抗侵蝕性能，可在超過1450°C溫度下使用。
技術參數：
參數 | 數值 | 單位 |
三點彎曲強度（20°C） | 500 | MPa |
三點彎曲強度（1000°C） | 1200 | MPa |
斷裂韌性（K?c） | 3.5 | MPa·m? |
密度 | 2.65 | g/cc |
熱導率 | 27 | W/(m·K) |
抗熱震性 | 800 | ΔT°C |
最高使用溫度 | >1450 | °C |
工作原理：Syalon 110中的BN相提高了材料對鋼鐵熔體的抗侵蝕能力。其較低的熱膨脹系數（3.04×10?? K?1）在高溫急冷急熱條件下保持結構穩定。
4. Syalon 201
Syalon 201是β-賽隆型陶瓷，在1400°C高溫下可保持強度，具有較好的抗蠕變性能，已用于小型試驗性直升機發動機部件。
5. Syalon 301
Syalon 301屬于Syalon系列材料之一，具有特定性能配置。
6. Syalon 501
Syalon 501是添加TiN的復合賽隆陶瓷，具有導電性，可通過電火花加工成型。
工作原理：常規氮化硅和賽隆陶瓷為電絕緣體。Syalon 501通過向β-賽隆基體中均勻分散導電的TiN相，使材料整體具備導電性，可進行電火花放電加工。
7. 氧化鋯 3Y-PSZ
3Y-PSZ（3 mol%氧化釔穩定部分穩定氧化鋯）為公司供應的氧化鋯陶瓷產品之一。
8. 氧化鋁 96%（Alumina 96）
96%氧化鋁陶瓷，為通用型氧化鋁材料。
9. 碳化硅（Silicon Carbide）
公司供應的碳化硅陶瓷材料，用于耐磨和高溫應用。
10. Zircalon 10
Zircalon系列的導電型氧化鋯基陶瓷，適用于電阻焊接定位等應用。
四、優勢特點
1. 耐磨損性能。Syalon陶瓷的硬度可達到HRA 94等級，在磨粒磨損和沖蝕磨損條件下保持較長使用壽命。
2. 耐高溫性能。Syalon 050可在1450°C空氣中保持機械強度，Syalon 110可在超過1450°C的溫度下使用。
3. 耐腐蝕性能。在沸騰的鹽酸（33%）、硫酸（98%）及多種熔融金屬（如鋁950°C/1000小時、黃銅950°C/50小時）中無明顯反應。
4. 抗熱震性能。Syalon 101的抗熱震性可達900°C溫差（淬入冷水），在冷熱循環頻繁的工況中保持穩定性。
5. 不潤濕特性。對大多數有色金屬熔體（特別是鋁）不潤濕，金屬粘附較少，維護成本較低。
五、主要應用領域
1. 有色金屬熔融處理。熱電偶保護管、浸入式加熱管、升液管等產品在鋁、黃銅等有色金屬鑄造中應用較多。Syalon 101和Syalon 050可承受熔融金屬的侵蝕，對鋁及鋁合金不潤濕，不污染熔體。
2. 工業耐磨部件。Syalon 050用于磨介和噴砂噴嘴時，在工作壓力100psi條件下運行超過1000小時仍無明顯磨損。Syalon 101用于造紙脫水箔片，隨著紙機速度提升，陶瓷耐磨性的要求提高，Syalon 101在此領域得到應用。
3. 黑色金屬應用。Syalon 110用于水平連續鑄鋼的破斷環以及鋼鐵測溫熱電偶保護套管。
4. 金屬與塑料成型。Syalon 501用作擠壓模具、金屬和塑料成型用復雜模具及模壓模具。Syalon 101用于直接黃銅擠壓的模具鑲塊。
5. 計量與控制。Syalon 050用于磨蝕性漿料的計量閥，在化學和海底應用中的使用壽命優于金屬閥門和碳化硅閥門。Syalon 501用于有色金屬熔體中的液位傳感器。
上一篇 : 沒有了
下一篇 : Beswick精密限流接頭技術交流與應用探討
咨詢電話