La ceramica speciale si riferisce a una classe di ceramica con proprietà meccaniche, fisiche o chimiche speciali, le materie prime utilizzate e la tecnologia di produzione richiesta sono molto diverse dalla ceramica e dallo sviluppo ordinari. In base alle caratteristiche e agli usi, le ceramiche speciali possono essere suddivise in due categorie: ceramiche strutturali e ceramiche funzionali. Tra questi, la ceramica strutturale si riferisce alla ceramica che può essere utilizzata come materiale strutturale tecnico, che generalmente ha elevata resistenza, elevata durezza, elevato modulo elastico, resistenza alle alte temperature, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza all'ossidazione, resistenza allo shock termico e altre caratteristiche.
Esistono molti tipi di ceramica strutturale, vantaggi e svantaggi, e la direzione di applicazione dei vantaggi e degli svantaggi è diversa, tra cui la "ceramica al nitruro di silicio" a causa dell'equilibrio delle prestazioni in tutti gli aspetti, è nota come la prestazione completa più eccellente in della famiglia dei ceramici strutturali e ha una gamma estremamente ampia di applicazioni.
Vantaggi della ceramica al nitruro di silicio
Il nitruro di silicio (Si3N4) può essere suddiviso in composti di legame covalente, con [SiN4] 4-tetraedro come unità strutturale. Le posizioni specifiche degli atomi di azoto e silicio possono essere viste dalla figura seguente, il silicio è al centro del tetraedro e le posizioni dei quattro vertici del tetraedro sono occupate da atomi di azoto, quindi ogni tre tetraedri condivide un atomo, costantemente estendersi nello spazio tridimensionale. Infine si forma la struttura della rete. Molte delle proprietà del nitruro di silicio sono legate a questa struttura tetraedrica.
Esistono tre strutture cristalline del nitruro di silicio, che sono le fasi α, β e γ, di cui le fasi α e β sono le forme più comuni di nitruro di silicio. Poiché gli atomi di azoto sono combinati molto saldamente, il nitruro di silicio ha una buona resistenza, elevata durezza e resistenza alle alte temperature e la durezza può raggiungere HRA91~93; Buona rigidità termica, può sopportare temperature elevate di 1300~1400℃; Una piccola reazione chimica con elementi di carbonio e metallo porta a un basso coefficiente di attrito; E' autolubrificante e quindi resistente all'usura; La resistenza alla corrosione è forte, oltre all'acido fluoridrico, non reagisce con altri acidi inorganici, anche le alte temperature hanno resistenza all'ossidazione; Ha anche una buona resistenza agli shock termici, un forte raffreddamento nell'aria e quindi un forte riscaldamento non si sgretolano; Lo scorrimento delle ceramiche al nitruro di silicio diminuisce alle alte temperature e la lenta deformazione plastica è piccola sotto l'azione delle alte temperature e del carico fisso.
Inoltre, la ceramica al nitruro di silicio ha anche un'elevata resistenza specifica, un'elevata modalità specifica, un'elevata conduttività termica, eccellenti proprietà elettriche e altri vantaggi, quindi ha un valore applicativo speciale in ambienti estremi come alta temperatura, alta velocità, mezzi fortemente corrosivi e è considerato uno dei materiali ceramici strutturali più promettenti per lo sviluppo e l'applicazione e spesso diventa la prima scelta in molte applicazioni che devono essere testate.
Orario di pubblicazione: 15 agosto 2023