Zeramika bereziak propietate mekaniko, fisiko edo kimiko bereziak dituen zeramika klase bati egiten dio erreferentzia, erabilitako lehengaiak eta beharrezko ekoizpen-teknologia oso desberdinak dira ohiko zeramiken eta garapenaren aldean. Ezaugarrien eta erabileren arabera, zeramika bereziak bi kategoriatan bana daitezke: zeramika estrukturala eta zeramika funtzionala. Horien artean, zeramika estrukturalak ingeniaritza-material estruktural gisa erabil daitezkeen zeramikei egiten die erreferentzia, eta, oro har, erresistentzia handia, gogortasun handia, elastikotasun-modulu handia, tenperatura-erresistentzia handia, higadura-erresistentzia, korrosio-erresistentzia, oxidazio-erresistentzia, kolpe termiko-erresistentzia eta beste ezaugarri batzuk dituzte.
Zeramika estruktural mota asko daude, abantailak eta desabantailak dituztela, eta abantailak eta desabantailak aplikazio norabidean desberdinak dira, horien artean "silizio nitruro zeramika", alderdi guztietako errendimenduaren oreka dela eta, zeramika estrukturalen familiako errendimendu integral bikainena bezala ezagutzen da, eta aplikazio sorta oso zabala du.
Silizio nitruro zeramiken abantailak
Silizio nitruroa (Si3N4) lotura kobalenteko konposatuetan bana daiteke, [SiN4] 4-tetraedroa egitura-unitate gisa hartuta. Nitrogeno eta silizio atomoen posizio espezifikoak beheko irudian ikus daitezke, silizioa tetraedroaren erdian dago, eta tetraedroaren lau erpinen posizioak nitrogeno atomoek hartzen dituzte, eta orduan hiru tetraedrotik batek atomo bat partekatzen du, hiru dimentsioko espazioan etengabe hedatuz. Azkenik, sare-egitura eratzen da. Silizio nitruroaren propietate asko tetraedro-egitura honekin lotuta daude.
Silizio nitruroaren hiru egitura kristalino daude: α, β eta γ faseak, eta horien artean α eta β faseak dira silizio nitruroaren forma ohikoenak. Nitrogeno atomoak oso sendo lotuta daudenez, silizio nitruroak erresistentzia handia, gogortasun handia eta tenperatura altuko erresistentzia ona ditu, eta gogortasunak HRA91~93ra irits daiteke; Zurruntasun termiko ona, 1300~1400 ℃-ko tenperatura altuak jasan ditzake; Karbono eta metal elementuekin egindako erreakzio kimiko txikiak marruskadura koefiziente baxua dakar; Autolubrifikatzailea da eta, beraz, higadurarekiko erresistentea; Korrosioarekiko erresistentzia handia da, azido fluorhidrikoaz gain, ez du beste azido ez-organikoekin erreakzionatzen, tenperatura altuak oxidazioarekiko erresistentzia ere badu; Talka termikoarekiko erresistentzia ona ere badu, airean hozte zorrotza eta gero berotze zorrotza ez dira xehatuko; Silizio nitruro zeramiken mugimendua gutxitzen da tenperatura altuan, eta deformazio plastiko motela txikia da tenperatura altuaren eta karga finkoaren eraginpean.
Gainera, silizio nitruro zeramikek erresistentzia espezifiko handia, modu espezifiko handia, eroankortasun termiko handia, propietate elektriko bikainak eta beste abantaila batzuk ere badituzte, beraz, aplikazio-balio berezia du muturreko inguruneetan, hala nola tenperatura altuan, abiadura handian, korrosio handiko medioetan, eta garapenerako eta aplikaziorako egiturazko zeramikazko material itxaropentsuenetako bat dela uste da, eta askotan probatu behar diren aplikazio askotan lehen aukera bihurtzen da.
Argitaratze data: 2023ko abuztuaren 15a