Gốm sứ đặc biệt đề cập đến một loại gốm sứ có tính chất cơ học, vật lý hoặc hóa học đặc biệt, nguyên liệu thô được sử dụng và công nghệ sản xuất cần thiết khác rất nhiều so với gốm sứ thông thường và sự phát triển. Theo đặc điểm và công dụng, gốm đặc biệt có thể được chia thành hai loại: gốm kết cấu và gốm chức năng. Trong số đó, gốm kết cấu là loại gốm có thể được sử dụng làm vật liệu kết cấu kỹ thuật, thường có độ bền cao, độ cứng cao, mô đun đàn hồi cao, chịu nhiệt độ cao, chống mài mòn, chống ăn mòn, chống oxy hóa, chống sốc nhiệt và các đặc tính khác.
Có nhiều loại gốm kết cấu, ưu điểm và nhược điểm, hướng ứng dụng ưu điểm và nhược điểm cũng khác nhau, trong đó “gốm silicon nitride” vì sự cân bằng về hiệu suất về mọi mặt nên được gọi là hiệu suất toàn diện xuất sắc nhất trong họ gốm kết cấu và có phạm vi ứng dụng cực kỳ rộng.
Ưu điểm của gốm silicon nitride
Silicon nitride (Si3N4) có thể được chia thành các hợp chất liên kết cộng hóa trị, với [SiN4] 4 tứ diện là đơn vị cấu trúc. Vị trí cụ thể của các nguyên tử nitơ và silicon có thể được nhìn thấy từ hình bên dưới, silicon nằm ở trung tâm của tứ diện và vị trí của bốn đỉnh của tứ diện bị chiếm giữ bởi các nguyên tử nitơ, và sau đó cứ ba tứ diện chia sẻ một nguyên tử, liên tục mở rộng trong không gian ba chiều. Cuối cùng, cấu trúc mạng được hình thành. Nhiều tính chất của silicon nitride có liên quan đến cấu trúc tứ diện này.
Có ba cấu trúc tinh thể của silicon nitride, đó là các pha α, β và γ, trong đó các pha α và β là dạng phổ biến nhất của silicon nitride. Do các nguyên tử nitơ được kết hợp rất chắc chắn nên silicon nitride có độ bền cao, độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt độ cao, độ cứng có thể đạt HRA91 ~ 93; Độ cứng nhiệt tốt, có thể chịu được nhiệt độ cao 1300 ~ 1400oC; Phản ứng hóa học nhỏ với các nguyên tố cacbon và kim loại dẫn đến hệ số ma sát thấp; Nó có khả năng tự bôi trơn và do đó có khả năng chống mài mòn; Khả năng chống ăn mòn mạnh, ngoài axit hydrofluoric, nó không phản ứng với các axit vô cơ khác, nhiệt độ cao còn có khả năng chống oxy hóa; Nó còn có khả năng chống sốc nhiệt tốt, làm mát mạnh trong không khí và sau đó làm nóng mạnh sẽ không bị vỡ vụn; Độ rão của gốm silicon nitride giảm ở nhiệt độ cao và biến dạng dẻo chậm nhỏ dưới tác động của nhiệt độ cao và tải trọng cố định.
Ngoài ra, gốm silicon nitride còn có cường độ riêng cao, chế độ riêng cao, độ dẫn nhiệt cao, tính chất điện tuyệt vời và các ưu điểm khác, vì vậy nó có giá trị ứng dụng đặc biệt trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao, tốc độ cao, môi trường ăn mòn mạnh và được coi là một trong những vật liệu gốm kết cấu hứa hẹn nhất để phát triển và ứng dụng, đồng thời thường trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều ứng dụng cần thử nghiệm.
Thời gian đăng: 15-08-2023