Posebna keramika se nanaša na razred keramike s posebnimi mehanskimi, fizikalnimi ali kemičnimi lastnostmi, uporabljene surovine in zahtevana proizvodna tehnologija se močno razlikujejo od navadne keramike in razvoja. Glede na značilnosti in uporabo lahko specialno keramiko razdelimo v dve kategoriji: strukturno keramiko in funkcionalno keramiko. Med njimi se strukturna keramika nanaša na keramiko, ki se lahko uporablja kot inženirski konstrukcijski material, ki ima na splošno visoko trdnost, visoko trdoto, visok modul elastičnosti, visoko temperaturno odpornost, odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji, odpornost proti oksidaciji, odpornost na toplotni udar in druge lastnosti.
Obstaja veliko vrst strukturne keramike, prednosti in slabosti, smeri uporabe prednosti in slabosti pa so različne, med katerimi je "keramika iz silicijevega nitrida" zaradi ravnovesja zmogljivosti v vseh pogledih znana kot najboljša celovita zmogljivost v družina strukturne keramike in ima izjemno širok spekter uporabe.
Prednosti keramike iz silicijevega nitrida
Silicijev nitrid (Si3N4) lahko razdelimo na spojine s kovalentno vezjo, s [SiN4] 4-tetraedrom kot strukturno enoto. Specifični položaj dušikovih in silicijevih atomov je razviden iz spodnje slike, silicij je v središču tetraedra, položaje štirih oglišč tetraedra pa zasedajo dušikovi atomi, nato pa si vsaki trije tetraedri nenehno delijo en atom. ki se razprostira v tridimenzionalnem prostoru. Končno se oblikuje mrežna struktura. Številne lastnosti silicijevega nitrida so povezane s to tetraedrsko strukturo.
Obstajajo tri kristalne strukture silicijevega nitrida, ki so faze α, β in γ, od katerih sta fazi α in β najpogostejši obliki silicijevega nitrida. Ker so atomi dušika zelo trdno združeni, ima silicijev nitrid dobro visoko trdnost, visoko trdoto in odpornost na visoke temperature, trdota pa lahko doseže HRA91~93; Dobra toplotna togost, lahko prenese visoko temperaturo 1300 ~ 1400 ℃; Majhna kemična reakcija z ogljikovimi in kovinskimi elementi vodi do nizkega koeficienta trenja; Je samomazljiv in zato odporen proti obrabi; Odpornost proti koroziji je močna, poleg fluorovodikove kisline ne reagira z drugimi anorganskimi kislinami, visoka temperatura ima tudi odpornost proti oksidaciji; Ima tudi dobro odpornost na toplotne udarce, ostro hlajenje v zraku in nato ostro segrevanje ne bo sesulo; Lezenje keramike iz silicijevega nitrida se zmanjša pri visoki temperaturi, počasna plastična deformacija pa je majhna pod delovanjem visoke temperature in fiksne obremenitve.
Poleg tega ima keramika iz silicijevega nitrida tudi visoko specifično trdnost, visok specifični način, visoko toplotno prevodnost, odlične električne lastnosti in druge prednosti, zato ima posebno vrednost uporabe v ekstremnih okoljih, kot so visoka temperatura, visoka hitrost, močni korozivni mediji in velja za enega najbolj obetavnih strukturnih keramičnih materialov za razvoj in uporabo in pogosto postane prva izbira v številnih aplikacijah, ki jih je treba preizkusiti.
Čas objave: 15. avgusta 2023