सिलिकॉन नाइट्राइड - सर्वोत्तम समग्र प्रदर्शन वाला संरचनात्मक सिरेमिक

विशेष सिरेमिक विशेष यांत्रिक, भौतिक या रासायनिक गुणों वाले सिरेमिक के एक वर्ग को संदर्भित करता है, उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल और आवश्यक उत्पादन तकनीक साधारण सिरेमिक और विकास से बहुत अलग हैं। विशेषताओं और उपयोगों के अनुसार, विशेष सिरेमिक को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: संरचनात्मक सिरेमिक और कार्यात्मक सिरेमिक। उनमें से, संरचनात्मक सिरेमिक उन सिरेमिक को संदर्भित करता है जिन्हें इंजीनियरिंग संरचनात्मक सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जिनमें आम तौर पर उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, उच्च लोचदार मापांक, उच्च तापमान प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, थर्मल शॉक प्रतिरोध और अन्य विशेषताएं होती हैं।

संरचनात्मक सिरेमिक के कई प्रकार हैं, फायदे और नुकसान, और फायदे और नुकसान की आवेदन दिशा अलग-अलग हैं, जिनमें से "सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक" सभी पहलुओं में प्रदर्शन के संतुलन के कारण, संरचनात्मक सिरेमिक परिवार में सबसे उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन के रूप में जाना जाता है, और इसमें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक के लाभ

सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) को सहसंयोजक बंधन यौगिकों में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें संरचनात्मक इकाई के रूप में [SiN4] 4-टेट्राहेड्रॉन है। नाइट्रोजन और सिलिकॉन परमाणुओं की विशिष्ट स्थिति नीचे दिए गए चित्र से देखी जा सकती है, सिलिकॉन टेट्राहेड्रॉन के केंद्र में है, और टेट्राहेड्रॉन के चार कोने की स्थिति नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा कब्जा कर ली गई है, और फिर हर तीन टेट्राहेड्रॉन एक परमाणु साझा करते हैं, जो लगातार तीन आयामी अंतरिक्ष में विस्तारित होते हैं। अंत में, नेटवर्क संरचना बनती है। सिलिकॉन नाइट्राइड के कई गुण इस टेट्राहेड्रल संरचना से संबंधित हैं।

सिलिकॉन नाइट्राइड की तीन क्रिस्टलीय संरचनाएँ हैं, जो α, β और γ चरण हैं, जिनमें से α और β चरण सिलिकॉन नाइट्राइड के सबसे सामान्य रूप हैं। क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु बहुत मजबूती से संयुक्त होते हैं, सिलिकॉन नाइट्राइड में अच्छी उच्च शक्ति, उच्च कठोरता और उच्च तापमान प्रतिरोध होता है, और कठोरता HRA91 ~ 93 तक पहुँच सकती है; अच्छी तापीय कठोरता, 1300 ~ 1400 ℃ के उच्च तापमान का सामना कर सकती है; कार्बन और धातु तत्वों के साथ छोटी रासायनिक प्रतिक्रिया से कम घर्षण गुणांक होता है; यह स्व-चिकनाई है और इसलिए पहनने के लिए प्रतिरोधी है; संक्षारण प्रतिरोध मजबूत है, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के अलावा, यह अन्य अकार्बनिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, उच्च तापमान में ऑक्सीकरण प्रतिरोध भी होता है; इसमें अच्छा थर्मल शॉक प्रतिरोध भी होता है, हवा में तेज ठंडा होने और फिर तेज गर्म होने पर यह उखड़ता नहीं है; उच्च तापमान पर सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक का रेंगना कम हो जाता है, और उच्च तापमान और निश्चित भार की क्रिया के तहत धीमी प्लास्टिक विरूपण छोटा होता है।

इसके अलावा, सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक में उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च विशिष्ट मोड, उच्च तापीय चालकता, उत्कृष्ट विद्युत गुण और अन्य फायदे भी होते हैं, इसलिए उच्च तापमान, उच्च गति, मजबूत संक्षारक मीडिया जैसे चरम वातावरण में इसका विशेष अनुप्रयोग मूल्य होता है, और इसे विकास और अनुप्रयोग के लिए सबसे आशाजनक संरचनात्मक सिरेमिक सामग्रियों में से एक माना जाता है, और अक्सर कई अनुप्रयोगों में पहली पसंद बन जाता है जिन्हें परीक्षण करने की आवश्यकता होती है।