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山东氮化硅(Si₃N₄)是一种重要的陶瓷材料,其重要性主要体现在以下几个领域:
1. 高性能结构材料
高温应用:山东氮化硅具有高温稳定性(在1200°C以上仍能保持强度)、低热膨胀系数和良好的抗热震性,广泛应用于航空发动机叶片、燃气轮机部件、高温轴承等。
耐磨与耐腐蚀:硬度高、耐磨损,可用于机械密封环、切削工具、冶金工业的耐腐蚀部件。
2. 半导体工业的关键材料
绝缘层与掩膜:在集成电路中,氮化硅薄膜常用作钝化层、绝缘层或光刻掩膜,能阻隔水分和杂质离子,提高芯片可靠性。
栅极介电质:部分工艺中用于替代二氧化硅,降低漏电流。

3. 新能源与节能技术
新能源汽车:用于电动汽车的功率模块基板,导热性好、绝缘性强,能提升电机控制器效率和寿命。
光伏产业:在太阳能电池中可作为钝化层或减反射层,提升光电转换效率。
4. 生物医学领域
生物相容性:氮化硅与人体组织相容性好,已应用于骨科植入物(如脊柱融合器)和牙科材料,促进骨细胞生长。
随着制造业升级和新能源、半导体产业的发展,氮化硅作为“工业牙齿”和“芯片护甲”,已成为新材料战略的关键一环,尤其在节能技术和信息技术中不可替代。
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