周浪教授:氮化硅纤维量产技术与潜在应用探讨(报告)

高性能陶瓷纤维是一类特殊的陶瓷材料,具有高强度、高模量、耐高温等优良特性,是陶瓷基、金属基、树脂基复合材料的重要增强体。按其化学组成,陶瓷纤维一般可分为氧化物陶瓷纤维和非氧化物陶瓷纤维两大类,其中非氧化物陶瓷纤维包括碳化物、硼化物、氮化物等。

氮化物中,氮化硅(Si3N4)被誉为是综合性能最强的结构陶瓷,目前已在工业领域获得广泛应用,比如说制造轴承、气轮机叶片、泵体、球阀、过滤器、坩埚、内衬等。而且由于氮化硅陶瓷的介电常数为4~8,介电损耗为0.004~0.01,因此还具有优良的透波性能,是高温环境下电磁波透过和绝缘的优选材料。

优异的材料特性是氮化硅受重视的关键,而当其与独特的微观形貌(如纤维状)组合起来时,更是能发挥出“1+1>2”的效果。据悉,氮化硅纤维不但保留了氮化硅陶瓷优越的强度性能,而且还具有良好的耐热冲击性、高耐氧化性、高绝缘性以及良好的弹性模量,是高温结构复合材料的理想增强体。此外,它具有高温电阻率高、导热率低的特点,在高温电绝缘、高温隔热等领域中也具有广泛的应用前景。

氮化硅纤维SEM图

但是氮化硅陶瓷纤维的制备并不易,它对先驱体的合成、纺丝及后处理过程均有严格要求,需要特殊工艺设备,无论国内还是国外相关研究都不是非常成熟。但航天军工等产业的快速发展对耐高温透波陶瓷纤维提出了迫切需求,因此氮化硅纤维的量产技术亟待突破。在众多科学家的努力下,近年来也涌现出了一系列相关研究结果。

若您对氮化硅纤维的量产技术和市场前景分析感兴趣,在9月14-15日于广州举办的“2021年全国氮化物粉体与陶瓷创新发展论坛”上,来自南昌大学材料科学与工程学院的周浪教授将在题为《氮化硅纤维量产技术与潜在应用探讨》的报告中,回顾和评述现有氮化硅纤维制备方法研究和进展,特别是对氮化硅纤维生长机理和生长条件的研究,并介绍他们发现并进一步开发的具有量产前景的氮化硅纤维生长技术,最后在氮化硅纤维量产和市场尚未形成的现状下,分析探讨了此类新型材料的潜在应用和竞争力。

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