Specialkeramik refererer til en klasse af keramik med særlige mekaniske, fysiske eller kemiske egenskaber, de anvendte råmaterialer og den nødvendige produktionsteknologi er meget anderledes end almindelig keramik og udvikling. I henhold til egenskaber og anvendelser kan speciel keramik opdeles i to kategorier: strukturel keramik og funktionel keramik. Blandt dem refererer strukturel keramik til keramik, der kan bruges som tekniske strukturelle materialer, som generelt har høj styrke, høj hårdhed, højt elasticitetsmodul, høj temperaturbestandighed, slidstyrke, korrosionsbestandighed, oxidationsmodstand, termisk stødmodstand og andre egenskaber.
Der er mange slags strukturel keramik, fordele og ulemper, og anvendelsesretningen af fordele og ulemper er forskellige, blandt hvilke "siliciumnitridkeramik" på grund af balancen mellem ydeevne i alle aspekter er kendt som den mest fremragende omfattende ydeevne i den strukturelle keramikfamilie, og har et ekstremt bredt anvendelsesområde.
Fordele ved siliciumnitridkeramik
Siliciumnitrid (Si3N4) kan opdeles i kovalente bindingsforbindelser med [SiN4] 4-tetrahedron som den strukturelle enhed. De specifikke positioner af nitrogen- og siliciumatomer kan ses fra figuren nedenfor, silicium er i midten af tetraederet, og positionerne af fire hjørner af tetraederet er optaget af nitrogenatomer, og derefter deler hver tredje tetraeder et atom, konstant strækker sig i tredimensionelt rum. Til sidst dannes netværksstrukturen. Mange af egenskaberne ved siliciumnitrid er relateret til denne tetraedriske struktur.
Der er tre krystallinske strukturer af siliciumnitrid, som er α-, β- og γ-faser, hvoraf α- og β-faser er de mest almindelige former for siliciumnitrid. Fordi nitrogenatomerne er meget fast kombineret, har siliciumnitrid god høj styrke, høj hårdhed og høj temperaturbestandighed, og hårdheden kan nå HRA91 ~ 93; God termisk stivhed, kan modstå den høje temperatur på 1300 ~ 1400 ℃; Lille kemisk reaktion med kulstof- og metalelementer fører til lav friktionskoefficient; Den er selvsmørende og derfor modstandsdygtig over for slid; Korrosionsbestandighed er stærk, ud over flussyre reagerer den ikke med andre uorganiske syrer, høj temperatur har også oxidationsbestandighed; Den har også god termisk stødmodstand, skarp afkøling i luften og så vil skarp opvarmning ikke smuldre; Krybningen af siliciumnitridkeramik aftager ved høj temperatur, og den langsomme plastiske deformation er lille under påvirkning af høj temperatur og fast belastning.
Derudover har siliciumnitridkeramik også høj specifik styrke, høj specifik tilstand, høj termisk ledningsevne, fremragende elektriske egenskaber og andre fordele, så det har speciel anvendelsesværdi i ekstreme miljøer såsom høj temperatur, høj hastighed, stærke korrosive medier og anses for at være et af de mest lovende strukturelle keramiske materialer til udvikling og anvendelse, og bliver ofte det første valg i mange applikationer, der skal testes.
Indlægstid: 15. august 2023