Met speciale keramiek wordt een klasse keramiek bedoeld met bijzondere mechanische, fysische of chemische eigenschappen, waarbij de gebruikte grondstoffen en de benodigde productietechnologie sterk verschillen van gewone keramiek en ontwikkeling. Afhankelijk van de kenmerken en toepassingen kan speciale keramiek worden onderverdeeld in twee categorieën: structurele keramiek en functionele keramiek. Onder structurele keramiek wordt verstaan keramiek dat kan worden gebruikt als constructieve constructiematerialen, die over het algemeen een hoge sterkte, hoge hardheid, hoge elasticiteitsmodulus, hoge temperatuurbestendigheid, slijtvastheid, corrosieweerstand, oxidatieweerstand, thermische schokbestendigheid en andere kenmerken hebben.
Er zijn veel soorten structurele keramiek, voor- en nadelen, en de toepassingsrichting van de voor- en nadelen is verschillend, waaronder "siliciumnitride-keramiek" vanwege de prestatiebalans in alle aspecten, bekend als de meest uitstekende uitgebreide prestaties in behoort tot de structurele keramiekfamilie en kent een extreem breed toepassingsgebied.
Voordelen van siliciumnitride-keramiek
Siliciumnitride (Si3N4) kan worden onderverdeeld in covalente bindingsverbindingen, met [SiN4] 4-tetraëder als structurele eenheid. De specifieke posities van stikstof- en siliciumatomen zijn te zien in de onderstaande figuur. Silicium bevindt zich in het midden van de tetraëder en de posities van vier hoekpunten van de tetraëder worden ingenomen door stikstofatomen, en vervolgens deelt elke drie tetraëder één atoom, constant zich uitstrekkend in een driedimensionale ruimte. Tenslotte wordt de netwerkstructuur gevormd. Veel van de eigenschappen van siliciumnitride houden verband met deze tetraëdrische structuur.
Er zijn drie kristallijne structuren van siliciumnitride, namelijk de α-, β- en γ-fasen, waarvan de α- en β-fasen de meest voorkomende vormen van siliciumnitride zijn. Omdat de stikstofatomen zeer stevig zijn gecombineerd, heeft siliciumnitride een goede hoge sterkte, hoge hardheid en hoge temperatuurbestendigheid, en de hardheid kan HRA91 ~ 93 bereiken; Goede thermische stijfheid, bestand tegen de hoge temperatuur van 1300 ~ 1400 ℃; Kleine chemische reacties met koolstof- en metaalelementen leiden tot een lage wrijvingscoëfficiënt; Het is zelfsmerend en daardoor slijtvast; De corrosieweerstand is sterk, naast fluorwaterstofzuur reageert het niet met andere anorganische zuren, hoge temperaturen hebben ook oxidatieweerstand; Het heeft ook een goede thermische schokbestendigheid, scherpe afkoeling in de lucht en scherpe verwarming zal niet afbrokkelen; De kruip van siliciumnitride-keramiek neemt af bij hoge temperaturen en de langzame plastische vervorming is klein onder invloed van hoge temperaturen en vaste belasting.
Bovendien heeft siliciumnitride-keramiek ook een hoge specifieke sterkte, hoge specifieke modus, hoge thermische geleidbaarheid, uitstekende elektrische eigenschappen en andere voordelen, dus het heeft een speciale toepassingswaarde in extreme omgevingen zoals hoge temperaturen, hoge snelheden, sterk corrosieve media en wordt beschouwd als een van de meest veelbelovende structurele keramische materialen voor ontwikkeling en toepassing, en wordt vaak de eerste keuze in veel toepassingen die moeten worden getest.
Posttijd: 15 augustus 2023