Keramik khusus mengacu pada golongan keramik yang mempunyai sifat mekanik, fisika atau kimia khusus, bahan baku yang digunakan dan teknologi produksi yang dibutuhkan sangat berbeda dengan keramik biasa dan pengembangannya. Berdasarkan sifat dan kegunaannya, keramik khusus dibedakan menjadi dua kategori, yaitu keramik struktural dan keramik fungsional. Diantaranya, keramik struktural mengacu pada keramik yang dapat digunakan sebagai bahan rekayasa struktur, yang umumnya memiliki kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, modulus elastisitas tinggi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan aus, ketahanan korosi, ketahanan oksidasi, ketahanan guncangan termal dan karakteristik lainnya.
Keramik struktural ada banyak macamnya, kelebihan dan kekurangannya, serta arah penerapan kelebihan dan kekurangannya berbeda-beda, diantaranya “keramik silikon nitrida” karena keseimbangan kinerja di semua aspek, dikenal sebagai kinerja komprehensif paling baik di keluarga keramik struktural, dan memiliki cakupan aplikasi yang sangat luas.
Keuntungan dari keramik silikon nitrida
Silikon nitrida (Si3N4) dapat dibagi menjadi senyawa ikatan kovalen, dengan [SiN4] 4-tetrahedron sebagai unit strukturalnya. Posisi spesifik atom nitrogen dan silikon dapat dilihat dari gambar di bawah ini, silikon berada di tengah tetrahedron, dan posisi empat simpul tetrahedron ditempati oleh atom nitrogen, kemudian setiap tiga tetrahedron berbagi satu atom, secara konstan meluas dalam ruang tiga dimensi. Akhirnya struktur jaringan terbentuk. Banyak sifat silikon nitrida yang berhubungan dengan struktur tetrahedral ini.
Ada tiga struktur kristal silikon nitrida, yaitu fase α, β dan γ, dimana fase α dan β adalah bentuk silikon nitrida yang paling umum. Karena atom nitrogen digabungkan dengan sangat kuat, silikon nitrida memiliki kekuatan tinggi yang baik, kekerasan tinggi dan ketahanan suhu tinggi, dan kekerasan dapat mencapai HRA91~93; Kekakuan termal yang baik, dapat menahan suhu tinggi 1300~1400℃; Reaksi kimia kecil dengan unsur karbon dan logam menyebabkan koefisien gesekan yang rendah; Ini melumasi sendiri dan karenanya tahan terhadap keausan; Ketahanan korosi yang kuat, selain asam fluorida, tidak bereaksi dengan asam anorganik lainnya, suhu tinggi juga memiliki ketahanan oksidasi; Ia juga memiliki ketahanan guncangan termal yang baik, pendinginan tajam di udara dan pemanasan tajam tidak akan hancur; Creep keramik silikon nitrida berkurang pada suhu tinggi, dan deformasi plastis yang lambat kecil di bawah pengaruh suhu tinggi dan beban tetap.
Selain itu, keramik silikon nitrida juga memiliki kekuatan spesifik yang tinggi, mode spesifik yang tinggi, konduktivitas termal yang tinggi, sifat listrik yang sangat baik dan keunggulan lainnya, sehingga memiliki nilai aplikasi khusus pada lingkungan ekstrim seperti suhu tinggi, kecepatan tinggi, media korosif yang kuat, dan dianggap sebagai salah satu material keramik struktural yang paling menjanjikan untuk pengembangan dan penerapan, dan sering kali menjadi pilihan pertama dalam banyak aplikasi yang perlu diuji.
Waktu posting: 15 Agustus-2023