Спецыяльная кераміка адносіцца да класа керамікі са спецыяльнымі механічнымі, фізічнымі або хімічнымі ўласцівасцямі, сыравіна, якая выкарыстоўваецца, і неабходная тэхналогія вытворчасці значна адрозніваюцца ад звычайнай керамікі і распрацоўкі. У залежнасці ад характарыстык і выкарыстання, спецыяльную кераміку можна падзяліць на дзве катэгорыі: канструкцыйная кераміка і функцыянальная кераміка. Сярод іх канструкцыйная кераміка адносіцца да керамікі, якая можа выкарыстоўвацца ў якасці інжынерных канструкцыйных матэрыялаў, якія звычайна валодаюць высокай трываласцю, высокай цвёрдасцю, высокім модулем пругкасці, высокай тэрмаўстойлівасцю, зносаўстойлівасцю, каразійнай стойкасцю, устойлівасцю да акіслення, цеплавой стойкасцю і іншымі характарыстыкамі.
Існуе мноства відаў канструкцыйнай керамікі, іх перавагі і недахопы, а таксама розныя напрамкі прымянення. Сярод іх «нітрыдкрэмніевая кераміка» дзякуючы збалансаванасці ўсіх характарыстык вядомая як найлепшая па комплекснасці ў сямействе канструкцыйнай керамікі і мае надзвычай шырокі спектр прымянення.
Перавагі нітрыдкрэмніевай керамікі
Нітрыд крэмнію (Si3N4) можна падзяліць на злучэнні з кавалентнымі сувязямі, структурнай адзінкай якіх з'яўляецца [SiN4]4-тэтраэдр. Канкрэтныя пазіцыі атамаў азоту і крэмнію відаць з малюнка ніжэй. Крэмній знаходзіцца ў цэнтры тэтраэдра, а пазіцыі чатырох вяршынь тэтраэдра занятыя атамамі азоту, і кожныя тры тэтраэдры маюць адзін агульны атам, пастаянна пашыраючыся ў трохмернай прасторы. Нарэшце, утвараецца сеткаватая структура. Многія ўласцівасці нітрыду крэмнію звязаны з гэтай тэтраэдрычнай структурай.
Нітрыд крэмнію мае тры крышталічныя структуры: α-, β- і γ-фазы, сярод якіх α- і β-фазы з'яўляюцца найбольш распаўсюджанымі формамі нітрыду крэмнію. Паколькі атамы азоту вельмі трывала звязаныя, нітрыд крэмнію мае добрую высокую трываласць, высокую цвёрдасць і ўстойлівасць да высокіх тэмператур, якая можа дасягаць HRA91~93; добрая цеплавая жорсткасць, вытрымлівае высокія тэмпературы 1300~1400℃; невялікая хімічная рэакцыя з вугляроднымі і металічнымі элементамі прыводзіць да нізкага каэфіцыента трэння; самазмазваецца і, такім чынам, устойлівы да зносу; высокая каразійная ўстойлівасць, акрамя плавікавай кіслаты, не рэагуе з іншымі неарганічнымі кіслотамі, мае высокую ўстойлівасць да акіслення пры высокай тэмпературы; добрая цеплавая ўстойлівасць, рэзкае астуджэнне на паветры і рэзкае награванне не крышыцца; паўзучасць нітрыд крэмнію керамікі памяншаецца пры высокай тэмпературы, а павольная пластычная дэфармацыя невялікая пад дзеяннем высокай тэмпературы і пастаяннай нагрузкі.
Акрамя таго, нітрыдкрэмніевая кераміка таксама мае высокую ўдзельную трываласць, высокі ўдзельны рэжым, высокую цеплаправоднасць, выдатныя электрычныя ўласцівасці і іншыя перавагі, таму яна мае асаблівую каштоўнасць прымянення ў экстрэмальных умовах, такіх як высокая тэмпература, высокая хуткасць, моцныя агрэсіўныя асяроддзі, і лічыцца адным з найбольш перспектыўных канструкцыйных керамічных матэрыялаў для распрацоўкі і прымянення, і часта становіцца першым выбарам у многіх ужываннях, якія патрабуюць выпрабаванняў.
Час публікацыі: 15 жніўня 2023 г.