Keramik khusus mengacu pada kelas keramik dengan sifat mekanik, fisik, atau kimia khusus, bahan baku yang digunakan dan teknologi produksi yang dibutuhkan sangat berbeda dari keramik biasa dan pengembangannya. Menurut karakteristik dan kegunaannya, keramik khusus dapat dibagi menjadi dua kategori: keramik struktural dan keramik fungsional. Di antara keduanya, keramik struktural mengacu pada keramik yang dapat digunakan sebagai bahan rekayasa struktural, yang umumnya memiliki kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, modulus elastisitas tinggi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan aus, ketahanan korosi, ketahanan oksidasi, ketahanan guncangan termal, dan karakteristik lainnya.
Ada banyak jenis keramik struktural, kelebihan dan kekurangan, dan arah penerapan kelebihan dan kekurangannya berbeda, di antaranya "keramik silikon nitrida" karena keseimbangan kinerja dalam semua aspek, dikenal sebagai kinerja komprehensif yang paling unggul dalam keluarga keramik struktural, dan memiliki berbagai aplikasi yang sangat luas.
Keuntungan keramik silikon nitrida
Silikon nitrida (Si3N4) dapat dibagi menjadi senyawa ikatan kovalen, dengan [SiN4] 4-tetrahedron sebagai unit struktural. Posisi spesifik atom nitrogen dan silikon dapat dilihat dari gambar di bawah ini, silikon berada di tengah tetrahedron, dan posisi empat titik sudut tetrahedron ditempati oleh atom nitrogen, dan kemudian setiap tiga tetrahedron berbagi satu atom, yang terus-menerus meluas dalam ruang tiga dimensi. Akhirnya, struktur jaringan terbentuk. Banyak sifat silikon nitrida yang terkait dengan struktur tetrahedral ini.
Ada tiga struktur kristal silikon nitrida, yaitu fase α, β, dan γ. Di antara semua fase tersebut, fase α dan β adalah bentuk silikon nitrida yang paling umum. Karena atom nitrogen saling berikatan dengan sangat kuat, silikon nitrida memiliki kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, dan ketahanan suhu tinggi yang baik. Kekerasannya dapat mencapai HRA91~93; Kekakuan termal yang baik, dapat menahan suhu tinggi 1300~1400℃; Reaksi kimia kecil dengan unsur karbon dan logam menghasilkan koefisien gesekan yang rendah; Melumasi sendiri dan karenanya tahan terhadap keausan; Ketahanan korosi yang kuat. Selain asam hidrofluorat, ia tidak bereaksi dengan asam anorganik lainnya. Ia juga memiliki ketahanan oksidasi terhadap suhu tinggi; Ia juga memiliki ketahanan guncangan termal yang baik. Ia tidak akan hancur saat didinginkan dengan cepat di udara dan kemudian dipanaskan dengan cepat. Ia juga memiliki ketahanan terhadap perubahan bentuk plastik yang lambat di bawah pengaruh suhu tinggi dan beban tetap.
Selain itu, keramik silikon nitrida juga memiliki kekuatan spesifik tinggi, mode spesifik tinggi, konduktivitas termal tinggi, sifat listrik yang sangat baik dan keunggulan lainnya, sehingga memiliki nilai aplikasi khusus di lingkungan ekstrem seperti suhu tinggi, kecepatan tinggi, media korosif yang kuat, dan dianggap sebagai salah satu bahan keramik struktural yang paling menjanjikan untuk pengembangan dan aplikasi, dan sering menjadi pilihan pertama dalam banyak aplikasi yang perlu diuji.
Waktu posting: 15-Agu-2023