Räninitriid – parima üldise jõudlusega struktuurkeraamika

Erikeraamika all mõeldakse eriliste mehaaniliste, füüsikaliste või keemiliste omadustega keraamika klassi, mille kasutatud tooraine ja nõutav tootmistehnoloogia erinevad suuresti tavalisest keraamikast ja arendusest. Omaduste ja kasutusalade järgi võib erikeraamika jagada kahte kategooriasse: struktuurkeraamika ja funktsionaalne keraamika. Nende hulgas viitab struktuurkeraamika keraamikale, mida saab kasutada tehniliste konstruktsioonimaterjalidena ja millel on üldiselt kõrge tugevus, kõrge kõvadus, kõrge elastsusmoodul, kõrge temperatuurikindlus, kulumiskindlus, korrosioonikindlus, oksüdatsioonikindlus, soojuslöögikindlus ja muud omadused.

Struktuurkeraamikat on mitut tüüpi, eelised ja puudused ning eeliste ja puuduste kasutussuund on erinev, mille hulgas on "ränitriidkeraamika" kõigi aspektide tasakaalu tõttu tuntud kui kõige suurepärasem terviklik jõudlus maailmas. struktuurkeraamika perekonda ja sellel on äärmiselt lai kasutusala.

Räninitriidkeraamika-2(1)

Räninitriidkeraamika eelised

Räninitriidi (Si3N4) saab jagada kovalentseteks sidemeteks, mille struktuuriüksuseks on [SiN4] 4-tetraeeder. Lämmastiku ja räni aatomite konkreetsed positsioonid on näha allolevalt jooniselt, räni on tetraeedri keskel ja tetraeedri nelja tipu positsioonid on hõivatud lämmastikuaatomitega ning seejärel jagab iga kolm tetraeedrit ühte aatomit, pidevalt ulatudes kolmemõõtmelises ruumis. Lõpuks moodustub võrgu struktuur. Paljud räninitriidi omadused on seotud selle tetraeedrilise struktuuriga.

Räninitriidil on kolm kristallilist struktuuri, milleks on α, β ja γ faasid, millest α ja β faasid on räninitriidi levinumad vormid. Kuna lämmastikuaatomid on väga kindlalt ühendatud, on räninitriidil hea kõrge tugevus, kõrge kõvadus ja kõrge temperatuuritaluvus ning kõvadus võib ulatuda HRA91-93-ni; Hea termiline jäikus, talub kõrget temperatuuri 1300–1400 ℃; Väike keemiline reaktsioon süsiniku ja metalli elementidega viib madala hõõrdetegurini; See on isemääriv ja seetõttu kulumiskindel; Korrosioonikindlus on tugev, lisaks vesinikfluoriidhappele ei reageeri teiste anorgaaniliste hapetega, kõrgel temperatuuril on ka oksüdatsioonikindlus; Sellel on ka hea termilise šoki vastupidavus, õhus terav jahutus ja seejärel terav kuumenemine ei murene; Räninitriidkeraamika roome väheneb kõrgel temperatuuril ning aeglane plastiline deformatsioon on kõrge temperatuuri ja fikseeritud koormuse mõjul väike.

Lisaks on räninitriidkeraamikal ka kõrge eritugevus, kõrge erirežiim, kõrge soojusjuhtivus, suurepärased elektrilised omadused ja muud eelised, seega on sellel eriline kasutusväärtus äärmuslikes keskkondades, nagu kõrge temperatuur, suur kiirus, tugev söövitav aine ja peetakse üheks kõige lootustandvamaks struktuurkeraamiliseks materjaliks arendamiseks ja rakendamiseks ning see on sageli esimene valik paljudes katsetamist vajavates rakendustes.


Postitusaeg: 15. august 2023
WhatsAppi veebivestlus!