Специалната керамика се отнася до клас керамика със специални механични, физични или химични свойства, използваните суровини и необходимата производствена технология са значително различни от обикновената керамика и разработката. Според характеристиките и употребата специалната керамика може да бъде разделена на две категории: структурна керамика и функционална керамика. Сред тях структурната керамика се отнася до керамика, която може да се използва като инженерни структурни материали, които обикновено имат висока якост, висока твърдост, висок модул на еластичност, устойчивост на висока температура, устойчивост на износване, устойчивост на корозия, устойчивост на окисление, устойчивост на термичен шок и други характеристики.
Има много видове структурна керамика, предимства и недостатъци и посоката на приложение на предимствата и недостатъците са различни, сред които „керамиката от силициев нитрид“ поради баланса на производителността във всички аспекти е известна като най-отличната цялостна производителност в семейството на структурната керамика и има изключително широк спектър от приложения.
Предимства на керамиката от силициев нитрид
Силициевият нитрид (Si3N4) може да бъде разделен на съединения с ковалентна връзка, с [SiN4] 4-тетраедър като структурна единица. Специфичните позиции на азотните и силициевите атоми могат да се видят от фигурата по-долу, силицийът е в центъра на тетраедъра, а позициите на четири върха на тетраедъра са заети от азотни атоми, а след това всеки три тетраедъра споделя един атом, постоянно простираща се в триизмерното пространство. Накрая се формира мрежовата структура. Много от свойствата на силициевия нитрид са свързани с тази тетраедрична структура.
Има три кристални структури на силициев нитрид, които са α, β и γ фази, от които α и β фазите са най-често срещаните форми на силициев нитрид. Тъй като азотните атоми са много здраво комбинирани, силициевият нитрид има добра висока якост, висока твърдост и устойчивост на висока температура, а твърдостта може да достигне HRA91~93; Добра термична устойчивост, може да издържи на висока температура от 1300 ~ 1400 ℃; Малка химическа реакция с въглеродни и метални елементи води до нисък коефициент на триене; Той е самосмазващ се и следователно устойчив на износване; Устойчивостта на корозия е силна, в допълнение към флуороводородна киселина, тя не реагира с други неорганични киселини, високата температура също има устойчивост на окисление; Освен това има добра устойчивост на термичен удар, рязко охлаждане във въздуха и след това рязко нагряване няма да се разпадне; Пълзенето на керамиката от силициев нитрид намалява при висока температура, а бавната пластична деформация е малка под действието на висока температура и фиксирано натоварване.
В допълнение, керамиката от силициев нитрид също има висока специфична якост, висок специфичен режим, висока топлопроводимост, отлични електрически свойства и други предимства, така че има специална стойност на приложение в екстремна среда като висока температура, висока скорост, силна корозивна среда и се счита за един от най-обещаващите структурни керамични материали за разработване и приложение и често се превръща в първи избор в много приложения, които трябва да бъдат тествани.
Време на публикуване: 15 август 2023 г