Posebna keramika odnosi se na klasu keramike s posebnim mehaničkim, fizičkim ili kemijskim svojstvima, korištene sirovine i potrebna proizvodna tehnologija uvelike se razlikuju od obične keramike i razvoja. Prema svojstvima i namjeni, specijalna keramika se može podijeliti u dvije kategorije: strukturna keramika i funkcionalna keramika. Među njima, konstrukcijska keramika odnosi se na keramiku koja se može koristiti kao inženjerski strukturni materijal, koji općenito ima visoku čvrstoću, visoku tvrdoću, visok modul elastičnosti, otpornost na visoke temperature, otpornost na habanje, otpornost na koroziju, otpornost na oksidaciju, otpornost na toplinski udar i druge karakteristike.
Postoji mnogo vrsta strukturne keramike, prednosti i nedostataka, a smjer primjene prednosti i nedostataka je različit, među kojima je "keramika od silicijevog nitrida" zbog ravnoteže performansi u svim aspektima poznata kao najizvrsnija sveobuhvatna izvedba u obitelji strukturalne keramike i ima iznimno širok raspon primjena.
Prednosti silicijevog nitrida keramike
Silicijev nitrid (Si3N4) može se podijeliti na spojeve kovalentne veze, sa [SiN4] 4-tetraedrom kao strukturnom jedinicom. Specifični položaji atoma dušika i silicija mogu se vidjeti na donjoj slici, silicij je u središtu tetraedra, a položaji četiri vrha tetraedra zauzimaju atomi dušika, a zatim svaka tri tetraedra dijele jedan atom, stalno prostirući se u trodimenzionalnom prostoru. Na kraju se formira mrežna struktura. Mnoga svojstva silicijevog nitrida povezana su s ovom tetraedarskom strukturom.
Postoje tri kristalne strukture silicijevog nitrida, a to su α, β i γ faze, od kojih su α i β faze najčešći oblici silicijevog nitrida. Budući da su atomi dušika vrlo čvrsto spojeni, silicijev nitrid ima dobru visoku čvrstoću, visoku tvrdoću i otpornost na visoke temperature, a tvrdoća može doseći HRA91~93; Dobra toplinska krutost, može izdržati visoke temperature od 1300 ~ 1400 ℃; Mala kemijska reakcija s elementima ugljika i metala dovodi do niskog koeficijenta trenja; Samopodmazuje se i stoga je otporan na trošenje; Otpornost na koroziju je jaka, osim fluorovodične kiseline, ne reagira s drugim anorganskim kiselinama, visoka temperatura također ima otpornost na oksidaciju; Također ima dobru otpornost na toplinski udar, oštro hlađenje u zraku, a zatim oštro zagrijavanje neće se raspasti; Puzanje keramike od silicijevog nitrida smanjuje se na visokoj temperaturi, a spora plastična deformacija je mala pod djelovanjem visoke temperature i fiksnog opterećenja.
Osim toga, keramika silicijevog nitrida također ima visoku specifičnu čvrstoću, visoku specifičnu modu, visoku toplinsku vodljivost, izvrsna električna svojstva i druge prednosti, tako da ima posebnu vrijednost primjene u ekstremnim okruženjima kao što su visoka temperatura, velika brzina, jaki korozivni mediji i smatra se jednim od strukturnih keramičkih materijala koji najviše obećavaju za razvoj i primjenu, te često postaje prvi izbor u mnogim primjenama koje je potrebno testirati.
Vrijeme objave: 15. kolovoza 2023