一、基础性能对比表
| 特性 | 氧化铝陶瓷棒（Al₂O₃） | 氮化硅陶瓷棒（Si₃N₄） |
|---|---|---|
| 密度 | 3.6-3.9 g/cm³ | 3.1-3.3 g/cm³ |
| 硬度 | 1500-1650 HV | 1800-2200 HV |
| 弯曲强度 | 300-450 MPa | 600-1000 MPa |
| 断裂韧性 | 3.5-4.5 MPa·m¹/² | 6-8 MPa·m¹/² |
| 最高使用温度 | 1600℃（空气中） | 1400℃（空气中） / 1800℃（惰性气氛） |
| 热膨胀系数 | 7.2-8.6×10⁻⁶/℃ | 2.5-3.2×10⁻⁶/℃ |
| 导热率 | 20-30 W/(m·K) | 15-30 W/(m·K) |
| 体积电阻率 | >10¹⁴ Ω·cm | 10¹³-10¹⁴ Ω·cm |
| 成本 | 低（约为氮化硅的1/3-1/2） | 高（原料与工艺复杂） |
二、核心差异与选型指南
1. 机械性能优先选氮化硅
- 适用场景：
▶ 高速轴承（如机床主轴）
▶ 涡轮转子（汽车EGR系统）
▶ 深海钻探工具 - 重庆及锋科技案例：
为某军工企业提供的Si₃N₄陶瓷棒，在12万转/分钟工况下使用寿命突破8000小时，比氧化铝陶瓷棒提升3倍。
2. 绝缘与耐腐蚀优先选氧化铝
- 适用场景：
▶ 半导体晶圆传输杆（耐HF酸腐蚀）
▶ 高压绝缘子（110kV以上输电线路）
▶ 酸碱环境反应釜搅拌轴 - 重庆及锋科技案例：
为长江存储提供的Al₂O₃陶瓷棒，在pH=1的蚀刻液中实现零离子析出，保障芯片良品率。
3. 极端温度下的选择策略
- 氧化铝：适合1600℃以下氧化性气氛（如热处理炉导轨）
- 氮化硅：适合1400℃以上含氮/惰性气氛（如航天器隔热瓦支撑件）
三、成本优化建议
-
混合结构设计
非承力部位使用氧化铝陶瓷，关键受力点嵌入氮化硅陶瓷（重庆及锋科技已为比亚迪刀片电池生产线提供此类复合结构件，降低成本42%）。 -
表面改性技术
在氧化铝陶瓷棒表面喷涂SiC涂层（重庆及锋科技专利技术），耐磨性提升至氮化硅的80%，成本仅为纯氮化硅制品的55%。
四、重庆及锋科技定制服务
- 免费材料选型测试：提供3天加速对比实验（包含热震、摩擦磨损、酸碱腐蚀等）
- 复合陶瓷解决方案：支持Al₂O₃/Si₃N₄梯度结构、金属-陶瓷复合连接等特殊工艺
- 全球极速交付：常规规格5个工作日出样，东南亚地区10日到货
