Nitruro de silicio: cerámica estrutural co mellor rendemento global

A cerámica especial refírese a unha clase de cerámica con propiedades mecánicas, físicas ou químicas especiais, as materias primas utilizadas e a tecnoloxía de produción necesaria son moi diferentes da cerámica común e do desenvolvemento. Segundo as características e usos, as cerámicas especiais pódense dividir en dúas categorías: cerámicas estruturais e cerámicas funcionais. Entre elas, as cerámicas estruturais refírese ás cerámicas que se poden usar como materiais estruturais de enxeñería, que xeralmente teñen alta resistencia, alta dureza, alto módulo elástico, resistencia a altas temperaturas, resistencia ao desgaste, resistencia á corrosión, resistencia á oxidación, resistencia ao choque térmico e outras características.

Hai moitos tipos de cerámica estrutural, vantaxes e inconvenientes, e a dirección de aplicación das vantaxes e desvantaxes son diferentes, entre as que a "cerámica de nitruro de silicio" debido ao equilibrio do rendemento en todos os aspectos, coñécese como o rendemento completo máis excelente en a familia de cerámicas estruturais, e ten unha ampla gama de aplicacións.

Cerámica de nitruro de silicio-2(1)

Vantaxes da cerámica de nitruro de silicio

O nitruro de silicio (Si3N4) pódese dividir en compostos de enlace covalente, sendo [SiN4] 4-tetraedro como unidade estrutural. As posicións específicas dos átomos de nitróxeno e de silicio pódense ver na figura de abaixo, o silicio está no centro do tetraedro e as posicións de catro vértices do tetraedro están ocupadas por átomos de nitróxeno, e despois cada tres tetraedros comparte un átomo, constantemente. estendéndose no espazo tridimensional. Finalmente, fórmase a estrutura da rede. Moitas das propiedades do nitruro de silicio están relacionadas con esta estrutura tetraédrica.

Hai tres estruturas cristalinas do nitruro de silicio, que son as fases α, β e γ, das cales as fases α e β son as formas máis comúns de nitruro de silicio. Debido a que os átomos de nitróxeno están moi firmemente combinados, o nitruro de silicio ten unha boa alta resistencia, alta dureza e resistencia á alta temperatura, e a dureza pode alcanzar HRA91 ~ 93; Boa rixidez térmica, pode soportar altas temperaturas de 1300 ~ 1400 ℃; Pequenas reaccións químicas con carbono e elementos metálicos conducen a un baixo coeficiente de fricción; É autolubricante e, polo tanto, resistente ao desgaste; A resistencia á corrosión é forte, ademais do ácido fluorhídrico, non reacciona con outros ácidos inorgánicos, a alta temperatura tamén ten resistencia á oxidación; Tamén ten unha boa resistencia ao choque térmico, un arrefriamento intenso no aire e, a continuación, un quecemento acentuado non se desmoronará; A fluencia da cerámica de nitruro de silicio diminúe a alta temperatura e a lenta deformación plástica é pequena baixo a acción da alta temperatura e da carga fixa.

Ademais, as cerámicas de nitruro de silicio tamén teñen unha alta resistencia específica, un alto modo específico, unha alta condutividade térmica, excelentes propiedades eléctricas e outras vantaxes, polo que ten un valor especial de aplicación en ambientes extremos, como alta temperatura, alta velocidade, medios corrosivos fortes e considérase un dos materiais cerámicos estruturais máis prometedores para o desenvolvemento e aplicación, e moitas veces convértese na primeira opción en moitas aplicacións que deben ser probadas.


Hora de publicación: 15-Ago-2023
Chat en liña de WhatsApp!