Specialkeramik refererer til en klasse af keramik med særlige mekaniske, fysiske eller kemiske egenskaber, hvor de anvendte råmaterialer og den nødvendige produktionsteknologi adskiller sig markant fra almindelig keramik og udvikling. Specialkeramik kan opdeles i to kategorier, afhængigt af egenskaber og anvendelser: strukturel keramik og funktionel keramik. Strukturel keramik refererer til keramik, der kan bruges som tekniske strukturmaterialer, og som generelt har høj styrke, høj hårdhed, høj elasticitetsmodul, høj temperaturbestandighed, slidstyrke, korrosionsbestandighed, oxidationsbestandighed, termisk stødmodstand og andre egenskaber.
Der findes mange typer strukturelle keramik, fordele og ulemper, og anvendelsesretningen for fordele og ulemper er forskellig. Blandt disse er "siliciumnitridkeramik" på grund af balancen i ydeevne i alle aspekter kendt som den mest fremragende omfattende ydeevne i den strukturelle keramikfamilie og har en ekstremt bred vifte af anvendelser.
Fordele ved siliciumnitridkeramik
Siliciumnitrid (Si3N4) kan opdeles i kovalente bindingsforbindelser med [SiN4]4-tetraeder som den strukturelle enhed. De specifikke positioner for nitrogen- og siliciumatomer kan ses på figuren nedenfor. Silicium er i midten af tetraederet, og positionerne for fire hjørner af tetraederet er optaget af nitrogenatomer, og derefter deler hvert tredje tetraeder et atom og strækker sig konstant i et tredimensionelt rum. Endelig dannes netværksstrukturen. Mange af siliciumnitrids egenskaber er relateret til denne tetraedriske struktur.
Siliciumnitrid har tre krystallinske strukturer: α-, β- og γ-faser, hvoraf α- og β-faser er de mest almindelige former for siliciumnitrid. Fordi nitrogenatomerne er meget fast forbundet, har siliciumnitrid god høj styrke, høj hårdhed og høj temperaturbestandighed, og hårdheden kan nå HRA91~93; God termisk stivhed, kan modstå høje temperaturer på 1300~1400 ℃; Lille kemisk reaktion med kulstof- og metalelementer fører til lav friktionskoefficient; Det er selvsmørende og derfor slidstærkt; Korrosionsbestandigheden er stærk, udover flussyre reagerer det ikke med andre uorganiske syrer, og høj temperatur har også oxidationsbestandighed; Det har også god termisk chokmodstand, skarp afkøling i luften og derefter skarp opvarmning vil ikke smuldre; Krybningen af siliciumnitridkeramik falder ved høj temperatur, og den langsomme plastiske deformation er lille under påvirkning af høj temperatur og fast belastning.
Derudover har siliciumnitridkeramik også høj specifik styrke, høj specifik tilstand, høj termisk ledningsevne, fremragende elektriske egenskaber og andre fordele, så det har en særlig anvendelsesværdi i ekstreme miljøer såsom høj temperatur, høj hastighed og stærkt ætsende medier, og det betragtes som et af de mest lovende strukturelle keramiske materialer til udvikling og anvendelse og bliver ofte førstevalg i mange applikationer, der skal testes.
Opslagstidspunkt: 15. august 2023