La ceràmica especial es refereix a una classe de ceràmiques amb propietats mecàniques, físiques o químiques especials, les matèries primeres utilitzades i la tecnologia de producció necessària són molt diferents de les ceràmiques i el desenvolupament normals. Segons les característiques i els usos, les ceràmiques especials es poden dividir en dues categories: ceràmica estructural i ceràmica funcional. Entre elles, les ceràmiques estructurals es refereixen a ceràmiques que es poden utilitzar com a materials estructurals d'enginyeria, que generalment tenen una alta resistència, alta duresa, alt mòdul elàstic, resistència a alta temperatura, resistència al desgast, resistència a la corrosió, resistència a l'oxidació, resistència al xoc tèrmic i altres característiques.
Hi ha molts tipus de ceràmica estructural, avantatges i desavantatges, i la direcció d'aplicació dels avantatges i desavantatges és diferent, entre les quals la "ceràmica de nitrur de silici" a causa de l'equilibri de rendiment en tots els aspectes, es coneix com el rendiment integral més excel·lent en la família de les ceràmiques estructurals, i té un ventall d'aplicacions molt ampli.
Avantatges de la ceràmica de nitrur de silici
El nitrur de silici (Si3N4) es pot dividir en compostos d'enllaç covalent, amb [SiN4] 4-tetraedre com a unitat estructural. Les posicions específiques dels àtoms de nitrogen i de silici es poden veure a la figura següent, el silici es troba al centre del tetraedre i les posicions de quatre vèrtexs del tetraedre estan ocupades per àtoms de nitrogen, i després cada tres tetraedre comparteix un àtom, constantment. s'estenen en l'espai tridimensional. Finalment, es forma l'estructura de xarxa. Moltes de les propietats del nitrur de silici estan relacionades amb aquesta estructura tetraèdrica.
Hi ha tres estructures cristal·lines de nitrur de silici, que són fases α, β i γ, de les quals les fases α i β són les formes més comunes de nitrur de silici. Com que els àtoms de nitrogen es combinen molt fermament, el nitrur de silici té una bona resistència, alta duresa i alta temperatura, i la duresa pot arribar a HRA91 ~ 93; Bona rigidesa tèrmica, pot suportar l'alta temperatura de 1300 ~ 1400 ℃; Una petita reacció química amb elements de carboni i metall condueix a un baix coeficient de fricció; És autolubricant i per tant resistent al desgast; La resistència a la corrosió és forta, a més de l'àcid fluorhídric, no reacciona amb altres àcids inorgànics, l'alta temperatura també té resistència a l'oxidació; També té una bona resistència al xoc tèrmic, un fort refredament a l'aire i, a continuació, un fort escalfament no s'enfonsarà; La fluència de la ceràmica de nitrur de silici disminueix a alta temperatura i la lenta deformació plàstica és petita sota l'acció d'alta temperatura i càrrega fixa.
A més, les ceràmiques de nitrur de silici també tenen una alta resistència específica, un mode específic elevat, una conductivitat tèrmica elevada, excel·lents propietats elèctriques i altres avantatges, de manera que té un valor d'aplicació especial en l'entorn extrem com ara alta temperatura, alta velocitat, mitjans corrosius forts i es considera un dels materials ceràmics estructurals més prometedors per al desenvolupament i aplicació, i sovint es converteix en la primera opció en moltes aplicacions que s'han de provar.
Hora de publicació: 15-agost-2023