სილიციუმის ნიტრიდი - სტრუქტურული კერამიკა საუკეთესო საერთო შესრულებით

სპეციალური კერამიკა ეხება კერამიკის კლასს განსაკუთრებული მექანიკური, ფიზიკური ან ქიმიური თვისებებით, გამოყენებული ნედლეული და საჭირო წარმოების ტექნოლოგია მნიშვნელოვნად განსხვავდება ჩვეულებრივი კერამიკისა და განვითარებისგან. მახასიათებლებისა და გამოყენების მიხედვით, სპეციალური კერამიკა შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: სტრუქტურული კერამიკა და ფუნქციური კერამიკა. მათ შორის, სტრუქტურული კერამიკა ეხება კერამიკას, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საინჟინრო სტრუქტურული მასალები, რომლებსაც აქვთ მაღალი სიმტკიცე, მაღალი სიმტკიცე, მაღალი ელასტიურობის მოდული, მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, აცვიათ წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა, დაჟანგვის წინააღმდეგობა, თერმული შოკის წინააღმდეგობა და სხვა მახასიათებლები.

არსებობს მრავალი სახის სტრუქტურული კერამიკა, დადებითი და უარყოფითი მხარეები და უპირატესობებისა და უარყოფითი მხარეების გამოყენების მიმართულება განსხვავებულია, მათ შორის „სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკა“ ყველა ასპექტში მუშაობის ბალანსის გამო, ცნობილია, როგორც ყველაზე შესანიშნავი ყოვლისმომცველი შესრულება. სტრუქტურული კერამიკის ოჯახი და აქვს გამოყენების ძალიან ფართო სპექტრი.

სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკის უპირატესობები

სილიციუმის ნიტრიდი (Si3N4) შეიძლება დაიყოს კოვალენტური ბმის ნაერთებად, სადაც [SiN4] 4-ტეტრაედონი არის სტრუქტურული ერთეული. აზოტისა და სილიციუმის ატომების სპეციფიკური პოზიციები ჩანს ქვემოთ მოყვანილი ფიგურიდან, სილიციუმი არის ტეტრაედრის ცენტრში, ხოლო ტეტრაედრის ოთხი წვერის პოზიციები იკავებს აზოტის ატომებს და შემდეგ ყოველ სამ ტეტრაედრონს უზიარებს ერთ ატომს, მუდმივად. ვრცელდება სამგანზომილებიან სივრცეში. საბოლოოდ ყალიბდება ქსელის სტრუქტურა. სილიციუმის ნიტრიდის მრავალი თვისება დაკავშირებულია ამ ტეტრაედალურ სტრუქტურასთან.

არსებობს სილიციუმის ნიტრიდის სამი კრისტალური სტრუქტურა, რომლებიც არის α, β და γ ფაზები, რომელთაგან α და β ფაზები სილიციუმის ნიტრიდის ყველაზე გავრცელებული ფორმებია. იმის გამო, რომ აზოტის ატომები ძალიან მყარად არის შერწყმული, სილიციუმის ნიტრიდს აქვს კარგი მაღალი სიმტკიცე, მაღალი სიმტკიცე და მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, ხოლო სიხისტე შეიძლება მიაღწიოს HRA91~93; კარგი თერმული სიმტკიცე, შეუძლია გაუძლოს მაღალ ტემპერატურას 1300~1400℃; ნახშირბადის და ლითონის ელემენტებთან მცირე ქიმიური რეაქცია იწვევს ხახუნის დაბალ კოეფიციენტს; ის არის თვითშეზეთვადი და ამიტომ მდგრადია აცვიათ; კოროზიის წინააღმდეგობა ძლიერია, ჰიდროფთორმჟავას გარდა, ის არ რეაგირებს სხვა არაორგანულ მჟავებთან, მაღალ ტემპერატურასაც აქვს დაჟანგვის წინააღმდეგობა; მას ასევე აქვს კარგი თერმული შოკის წინააღმდეგობა, ჰაერში მკვეთრი გაგრილება და შემდეგ მკვეთრი გათბობა არ იშლება; სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკის ცოცხალი მცირდება მაღალ ტემპერატურაზე, ხოლო ნელი პლასტიკური დეფორმაცია მცირეა მაღალი ტემპერატურისა და ფიქსირებული დატვირთვის გავლენის ქვეშ.

გარდა ამისა, სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკას ასევე აქვს მაღალი სპეციფიკური სიმტკიცე, მაღალი სპეციფიკური რეჟიმი, მაღალი თბოგამტარობა, შესანიშნავი ელექტრული თვისებები და სხვა უპირატესობები, ამიტომ მას აქვს სპეციალური გამოყენების მნიშვნელობა ექსტრემალურ გარემოში, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურა, მაღალი სიჩქარე, ძლიერი კოროზიული მედია და ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ სტრუქტურულ კერამიკულ მასალად განვითარებისა და გამოყენებისთვის და ხშირად ხდება პირველი არჩევანი მრავალ აპლიკაციაში, რომლებიც საჭიროებს ტესტირებას.