Špeciálna keramika označuje triedu keramiky so špeciálnymi mechanickými, fyzikálnymi alebo chemickými vlastnosťami, použitými surovinami a požadovanou technológiou výroby sa značne líši od bežnej keramiky a vývoja. Podľa vlastností a použitia možno špeciálnu keramiku rozdeliť do dvoch kategórií: konštrukčná keramika a funkčná keramika. Medzi nimi sa konštrukčná keramika vzťahuje na keramiku, ktorá sa môže použiť ako inžinierske konštrukčné materiály, ktoré majú vo všeobecnosti vysokú pevnosť, vysokú tvrdosť, vysoký modul pružnosti, odolnosť voči vysokej teplote, odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti korózii, odolnosť proti oxidácii, odolnosť proti tepelným šokom a ďalšie vlastnosti.
Existuje mnoho druhov štruktúrnej keramiky, výhody a nevýhody a smer použitia výhod a nevýhod je odlišný, medzi ktorými je „keramika z nitridu kremíka“ kvôli vyváženosti výkonu vo všetkých aspektoch známa ako najdokonalejší komplexný výkon v rodiny konštrukčnej keramiky a má mimoriadne široký rozsah použitia.
Výhody keramiky z nitridu kremíka
Nitrid kremíka (Si3N4) možno rozdeliť na zlúčeniny s kovalentnou väzbou, pričom štruktúrnou jednotkou je [SiN4] 4-tetraedrón. Konkrétne polohy atómov dusíka a kremíka je možné vidieť na obrázku nižšie, kremík je v strede štvorstenu a polohy štyroch vrcholov štvorstenu sú obsadené atómami dusíka a potom každé tri štvorsteny zdieľajú jeden atóm, neustále rozprestierajúce sa v trojrozmernom priestore. Nakoniec sa vytvorí sieťová štruktúra. Mnoho vlastností nitridu kremíka súvisí s touto tetraedrickou štruktúrou.
Existujú tri kryštalické štruktúry nitridu kremíka, ktorými sú α, β a γ fázy, z ktorých α a β fázy sú najbežnejšie formy nitridu kremíka. Pretože atómy dusíka sú veľmi pevne spojené, nitrid kremíka má dobrú vysokú pevnosť, vysokú tvrdosť a odolnosť voči vysokej teplote a tvrdosť môže dosiahnuť HRA91 ~ 93; Dobrá tepelná tuhosť, vydrží vysokú teplotu 1300 ~ 1400 ℃; Malá chemická reakcia s uhlíkovými a kovovými prvkami vedie k nízkemu koeficientu trenia; Je samomazný, a preto odolný voči opotrebovaniu; Odolnosť proti korózii je silná, okrem kyseliny fluorovodíkovej nereaguje s inými anorganickými kyselinami, vysoká teplota má tiež odolnosť proti oxidácii; Má tiež dobrú odolnosť proti tepelným šokom, ostré chladenie na vzduchu a potom ostré zahrievanie sa nerozpadne; Tečenie keramiky z nitridu kremíka sa znižuje pri vysokej teplote a pomalá plastická deformácia je malá pri pôsobení vysokej teploty a pevného zaťaženia.
Okrem toho má keramika z nitridu kremíka tiež vysokú špecifickú pevnosť, vysoký špecifický režim, vysokú tepelnú vodivosť, vynikajúce elektrické vlastnosti a ďalšie výhody, takže má špeciálnu aplikačnú hodnotu v extrémnom prostredí, ako je vysoká teplota, vysoká rýchlosť, silné korozívne médiá a je považovaný za jeden z najsľubnejších konštrukčných keramických materiálov pre vývoj a aplikáciu a často sa stáva prvou voľbou v mnohých aplikáciách, ktoré je potrebné testovať.
Čas odoslania: 15. august 2023