La cerámica especial se refiere a una clase de cerámica con propiedades mecánicas, físicas o químicas especiales, las materias primas utilizadas y la tecnología de producción requerida son muy diferentes de la cerámica y el desarrollo ordinarios. Según las características y usos, las cerámicas especiales se pueden dividir en dos categorías: cerámica estructural y cerámica funcional. Entre ellos, las cerámicas estructurales se refieren a cerámicas que pueden usarse como materiales estructurales de ingeniería, que generalmente tienen alta resistencia, alta dureza, alto módulo elástico, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a la oxidación, resistencia al choque térmico y otras características.
Hay muchos tipos de cerámicas estructurales, ventajas y desventajas, y la dirección de aplicación de las ventajas y desventajas es diferente, entre las cuales las "cerámicas de nitruro de silicio", debido al equilibrio de rendimiento en todos los aspectos, se conocen como el rendimiento integral más excelente en la familia de las cerámicas estructurales, y tiene una amplísima gama de aplicaciones.
Ventajas de las cerámicas de nitruro de silicio.
El nitruro de silicio (Si3N4) se puede dividir en compuestos de enlace covalente, con el 4-tetraedro [SiN4] como unidad estructural. Las posiciones específicas de los átomos de nitrógeno y silicio se pueden ver en la figura siguiente, el silicio está en el centro del tetraedro y las posiciones de los cuatro vértices del tetraedro están ocupadas por átomos de nitrógeno, y luego cada tres tetraedros comparte un átomo, constantemente extendiéndose en el espacio tridimensional. Finalmente, se forma la estructura de la red. Muchas de las propiedades del nitruro de silicio están relacionadas con esta estructura tetraédrica.
Hay tres estructuras cristalinas de nitruro de silicio, que son las fases α, β y γ, de las cuales las fases α y β son las formas más comunes de nitruro de silicio. Debido a que los átomos de nitrógeno están muy firmemente combinados, el nitruro de silicio tiene buena resistencia, alta dureza y resistencia a altas temperaturas, y la dureza puede alcanzar HRA91~93; Buena rigidez térmica, puede soportar altas temperaturas de 1300 ~ 1400 ℃; Una pequeña reacción química con elementos de carbono y metal conduce a un bajo coeficiente de fricción; Es autolubricante y por tanto resistente al desgaste; La resistencia a la corrosión es fuerte, además del ácido fluorhídrico, no reacciona con otros ácidos inorgánicos, las altas temperaturas también tienen resistencia a la oxidación; También tiene buena resistencia al choque térmico, el enfriamiento brusco en el aire y luego el calentamiento brusco no se desmoronará; La fluencia de las cerámicas de nitruro de silicio disminuye a altas temperaturas y la deformación plástica lenta es pequeña bajo la acción de altas temperaturas y cargas fijas.
Además, las cerámicas de nitruro de silicio también tienen alta resistencia específica, alto modo específico, alta conductividad térmica, excelentes propiedades eléctricas y otras ventajas, por lo que tiene un valor de aplicación especial en entornos extremos como alta temperatura, alta velocidad, medios corrosivos fuertes y Se considera uno de los materiales cerámicos estructurales más prometedores para el desarrollo y la aplicación y, a menudo, se convierte en la primera opción en muchas aplicaciones que deben probarse.
Hora de publicación: 15 de agosto de 2023