സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് - മികച്ച മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനമുള്ള ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സ്

പ്രത്യേക സെറാമിക്സ് എന്നത് പ്രത്യേക മെക്കാനിക്കൽ, ഫിസിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ കെമിക്കൽ ഗുണങ്ങളുള്ള സെറാമിക്സ്, ഉപയോഗിക്കുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളും ആവശ്യമായ ഉൽപ്പാദന സാങ്കേതികവിദ്യയും സാധാരണ സെറാമിക്സിൽ നിന്നും വികസനത്തിൽ നിന്നും വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്. സവിശേഷതകളും ഉപയോഗങ്ങളും അനുസരിച്ച്, പ്രത്യേക സെറാമിക്സിനെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സ്, ഫങ്ഷണൽ സെറാമിക്സ്. അവയിൽ, സ്ട്രക്ചറൽ സെറാമിക്സ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കാവുന്ന സെറാമിക്സിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അവയ്ക്ക് പൊതുവെ ഉയർന്ന ശക്തി, ഉയർന്ന കാഠിന്യം, ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, നാശ പ്രതിരോധം, ഓക്സീകരണ പ്രതിരോധം, താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം, മറ്റ് സവിശേഷതകൾ എന്നിവയുണ്ട്.

പല തരത്തിലുള്ള ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സ്, ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഗുണങ്ങളുടെയും ദോഷങ്ങളുടെയും പ്രയോഗ ദിശ വ്യത്യസ്തമാണ്, അവയിൽ "സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സ്" എല്ലാ വശങ്ങളിലുമുള്ള പ്രകടനത്തിൻ്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥ കാരണം, ഏറ്റവും മികച്ച സമഗ്രമായ പ്രകടനമായി അറിയപ്പെടുന്നു. ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സ് കുടുംബം, കൂടാതെ വളരെ വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ട്.

സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ

സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് (Si3N4) കോവാലൻ്റ് ബോണ്ട് സംയുക്തങ്ങളായി വിഭജിക്കാം, [SiN4] 4-ടെട്രാഹെഡ്രോൺ ഘടനാപരമായ യൂണിറ്റായി. നൈട്രജൻ്റെയും സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളുടെയും നിർദ്ദിഷ്ട സ്ഥാനങ്ങൾ ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും, സിലിക്കൺ ടെട്രാഹെഡ്രോണിൻ്റെ മധ്യത്തിലാണ്, ടെട്രാഹെഡ്രോണിൻ്റെ നാല് ലംബങ്ങളുടെ സ്ഥാനങ്ങൾ നൈട്രജൻ ആറ്റങ്ങളാൽ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, തുടർന്ന് ഓരോ മൂന്ന് ടെട്രാഹെഡ്രോണും ഒരു ആറ്റം പങ്കിടുന്നു, നിരന്തരം. ത്രിമാന സ്ഥലത്ത് വ്യാപിക്കുന്നു. ഒടുവിൽ, നെറ്റ്വർക്ക് ഘടന രൂപപ്പെടുന്നു. സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡിൻ്റെ പല ഗുണങ്ങളും ഈ ടെട്രാഹെഡ്രൽ ഘടനയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡിൻ്റെ മൂന്ന് ക്രിസ്റ്റലിൻ ഘടനകളുണ്ട്, അവ α, β, γ ഘട്ടങ്ങളാണ്, അവയിൽ α, β ഘട്ടങ്ങൾ സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡിൻ്റെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ രൂപങ്ങളാണ്. നൈട്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ വളരെ ദൃഢമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡിന് നല്ല ഉയർന്ന ശക്തിയും ഉയർന്ന കാഠിന്യവും ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധവുമുണ്ട്, കൂടാതെ കാഠിന്യം HRA91~93 വരെ എത്താം; നല്ല താപ കാഠിന്യം, 1300~1400℃ ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ കഴിയും; കാർബൺ, ലോഹ മൂലകങ്ങളുമായുള്ള ചെറിയ രാസപ്രവർത്തനം കുറഞ്ഞ ഘർഷണ ഗുണകത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു; ഇത് സ്വയം വഴുവഴുപ്പുള്ളതാണ്, അതിനാൽ ധരിക്കാൻ പ്രതിരോധിക്കും; നാശ പ്രതിരോധം ശക്തമാണ്, ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡിന് പുറമേ, മറ്റ് അജൈവ ആസിഡുകളുമായി ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല, ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്ക് ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവുമുണ്ട്; ഇതിന് നല്ല തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധമുണ്ട്, വായുവിൽ മൂർച്ചയുള്ള തണുപ്പിക്കൽ, തുടർന്ന് മൂർച്ചയുള്ള ചൂടാക്കൽ തകരുകയില്ല; ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ ക്രീപ്പ് കുറയുന്നു, ഉയർന്ന താപനിലയുടെയും നിശ്ചിത ലോഡിൻ്റെയും പ്രവർത്തനത്തിൽ മന്ദഗതിയിലുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം ചെറുതാണ്.

കൂടാതെ, സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിന് ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തി, ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട മോഡ്, ഉയർന്ന താപ ചാലകത, മികച്ച വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയും ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന വേഗത, ശക്തമായ കോറോസിവ് മീഡിയ, കൂടാതെ തീവ്രമായ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഇതിന് പ്രത്യേക പ്രയോഗ മൂല്യമുണ്ട്. വികസനത്തിനും പ്രയോഗത്തിനുമുള്ള ഏറ്റവും വാഗ്ദാനമായ ഘടനാപരമായ സെറാമിക് സാമഗ്രികളിൽ ഒന്നായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ പലപ്പോഴും പരീക്ഷിക്കപ്പെടേണ്ട പല ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും ഇത് ആദ്യ ചോയിസായി മാറുന്നു.