除了作为陶瓷基板的理想材料外,氮化铝在结构件的应用也具有较大潜力。氮化铝结构件是一种高强度、高刚度、高温耐受性好的特种结构件,其制造工艺主要包括以下几个方面:
氮化铝陶瓷材料的制备:氮化铝陶瓷材料可以通过烧结、热压或热等静压等方法制备得到,其中热等静压技术更为先进和适用于大规模生产;
结构件的加工:氮化铝材料在烧结后具有较高的硬度和强度,因此加工难度较大,通常采用精密研削或者高精度数控加工中心等设备进行,以确保加工精度和质量;鑫腾辉数控自研了一款陶瓷加工专用的陶瓷雕铣机,防护性能好、加工精度高。陶瓷雕铣机加强了机床的刚性,加工时产生的振动可降至最小,保证精度的同时也可以提升加工效率,而且防护性能针对陶瓷粉末进行了加强,可以完全杜绝粉末对机床的损伤。
结构件的表面处理:为了进一步提高氮化铝结构件的性能,需要进行表面处理,如喷涂、化学镀膜、阳极氧化等,以提高其耐磨性、耐腐蚀性、导热性等;
结构件的装配:氮化铝结构件通常要与其他部件进行装配,因此需要进行精密匹配和拼装,以提高整个系统的运行效率和可靠性。
氮化铝可应用于结构陶瓷的烧结,制备出来的氮化铝陶瓷,不仅机械性能好,抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷,硬度高,还耐高温耐腐蚀。利用AlN陶瓷耐热耐侵蚀性,可用于制作坩埚、Al蒸发皿等高温耐蚀部件。此外,纯净的AlN陶瓷为无色透明晶体,具有优异的光学性能,可以用作透明陶瓷制造电子光学器件装备的高温红外窗口和整流罩的耐热涂层。