【材料大解析】第76期 |人造金刚石、氮化硅、石墨板、导电银浆

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材料工艺展示 

01人造金刚石

材料简介：

金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。广泛用于切削、磨削、钻探，在电子工业中也得到广泛应用。
在20世纪50年代通过高压研究和高压实验技术的进展，人造金刚石获得了真正的成功和迅速的发展，人造金刚石开始被广泛应用于各种工业，工艺行业。人造金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝，在工业中也大有可为。

材料特点：它硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探；由于导热率高、电绝缘性好，可作为半导体装置的散热板；它有优良的透光性和耐腐蚀性，在电子工业中也得到广泛应用。
应用领域：目前人造金刚石可用于：1、制造树脂结合剂磨具或研磨用等；2、制造金属结合剂磨具、陶瓷结合剂磨具或研磨用等；3、制造一般地层地质钻探钻头、半导体及非金属材料切割加工工具等；4、制造硬地层地质钻头、修正工具及非金属硬脆性材料加工工具等；5、树脂、陶瓷结合剂磨具或研磨等；6、金属结合剂磨具、电镀制品。钻探工具或研磨等；7、锯切、钻探及修正工具等。

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02氮化硅

材料简介：

氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体。高温时抗氧化且能抵抗冷热冲击。

如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机质量，节省燃料，而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。氮化硅存在3种结晶结构，分别是α、β和γ三相。α和β两相是氮化硅最常出现的形式，且可以在常压下制备。γ相只有在高压及高温下，才能合成得到，它的硬度可达到35GPa。除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强。氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精确度高等优良性能。由于氮化硅是键强高的共价化合物，并在空气中能形成氧化物保护膜，所以还具有良好的化学稳定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保护膜可防止进一步氧化，并且不被铝、铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀，但能被镁、镍铬合金、不锈钢等熔液所腐蚀。

应用领域：目前，被广泛用于制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。

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03石墨板

材料简介：

石墨板是采用冷等静压制法将石墨粉末各方向同性地压缩成形而得到的板材。石墨板具有导电性好、耐高温、抗酸、碱腐蚀和易加工等良好特性，广泛被应用在冶金，化工、电化学等工业当中。
石墨板是采用冷等静压制法利用液体传递压力，将石墨粉末各方向同性地压缩成形而得到的板材。石墨板具有导电性好、耐高温、抗酸、碱腐蚀和易加工等良好特性，因此广泛被应用在冶金，化工、电化学等工业当中。石墨板有高纯石墨板，电极石墨板和柔性石墨板之分。
主要用途：1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。2．作导电材料：在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。3．作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000℃温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。 4．石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。

应用领域：

广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。

材料特点：

银导电浆是由导电性填料、粘合剂、溶剂及添加剂组成。适用于常温固化焊接场合的导电导热粘接，也可以代替锡膏实现导电粘接。

银导电浆是由导电性填料、粘合剂、溶剂及添加剂组成。银导电浆料分为两类：①聚合物银导电浆料（烘干或固化成膜，以有机聚合物作为粘接相）；②烧结型银导电浆料（烧结成膜，烧结温度>500℃，玻璃粉或氧化物作为粘接相）。银粉照粒径分类，平均粒径<0.1μm(100nm)为纳米银粉；0.1μm< Dav（平均粒径） 10.0μm为粗银粉。构成银导体浆料的三类别需要不同类别的银粉或组合作为导电填料，甚至每一类别中的不同配方需要不同的银粉作为导电功能材料，目的是在确定的配方或成膜工艺下，用最少的银粉实现银导电性和导热性的最大利用，关系到膜层性能的优化及成本。低温常温固化导电银胶主要应用：具有固化温度低，粘接强度极高、电性能稳定、适合丝网印刷等特点。

材料用途：

适用于常温固化焊接场合的导电导热粘接，如石英晶体、红外热释电探测器、压电陶瓷、电位器、闪光灯管以及屏蔽、电路修补等，也可用于无线电仪器仪表工业作导电粘接；也可以代替锡膏实现导电粘接。