Keramik khusus merujuk pada kelas keramik dengan sifat mekanik, fisik, atau kimia khusus, bahan baku yang digunakan, dan teknologi produksi yang dibutuhkan sangat berbeda dari keramik biasa. Menurut karakteristik dan penggunaannya, keramik khusus dapat dibagi menjadi dua kategori: keramik struktural dan keramik fungsional. Di antaranya, keramik struktural merujuk pada keramik yang dapat digunakan sebagai material struktural teknik, yang umumnya memiliki kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, modulus elastisitas tinggi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan aus, ketahanan korosi, ketahanan oksidasi, ketahanan terhadap guncangan termal, dan karakteristik lainnya.
Terdapat banyak jenis keramik struktural, dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing, serta arah aplikasi yang berbeda-beda. Di antara jenis-jenis tersebut, "keramik silikon nitrida" dikenal sebagai keramik struktural dengan kinerja komprehensif terbaik karena keseimbangannya dalam semua aspek, dan memiliki jangkauan aplikasi yang sangat luas.
Keunggulan keramik silikon nitrida
Silikon nitrida (Si3N4) dapat dibagi menjadi senyawa ikatan kovalen, dengan tetrahedron [SiN4]4 sebagai unit strukturnya. Posisi spesifik atom nitrogen dan silikon dapat dilihat dari gambar di bawah ini, silikon berada di pusat tetrahedron, dan posisi empat simpul tetrahedron ditempati oleh atom nitrogen, kemudian setiap tiga tetrahedron berbagi satu atom, terus meluas dalam ruang tiga dimensi. Akhirnya, terbentuk struktur jaringan. Banyak sifat silikon nitrida terkait dengan struktur tetrahedron ini.
Terdapat tiga struktur kristal silikon nitrida, yaitu fase α, β, dan γ, di mana fase α dan β merupakan bentuk silikon nitrida yang paling umum. Karena atom nitrogen terikat sangat kuat, silikon nitrida memiliki kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, dan ketahanan suhu tinggi yang baik, dengan kekerasan dapat mencapai HRA91~93; Kekakuan termal yang baik, dapat menahan suhu tinggi 1300~1400℃; Reaksi kimia yang kecil dengan unsur karbon dan logam menyebabkan koefisien gesekan rendah; Bersifat pelumas sendiri sehingga tahan terhadap keausan; Ketahanan korosi yang kuat, selain asam fluorida, tidak bereaksi dengan asam anorganik lainnya, juga memiliki ketahanan oksidasi pada suhu tinggi; Juga memiliki ketahanan kejut termal yang baik, pendinginan tajam di udara dan kemudian pemanasan tajam tidak akan hancur; Per creep keramik silikon nitrida menurun pada suhu tinggi, dan deformasi plastis lambat kecil di bawah pengaruh suhu tinggi dan beban tetap.
Selain itu, keramik silikon nitrida juga memiliki kekuatan spesifik yang tinggi, mode spesifik yang tinggi, konduktivitas termal yang 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 material keramik struktural yang paling menjanjikan untuk pengembangan dan aplikasi, dan sering menjadi pilihan pertama dalam banyak aplikasi yang perlu diuji.
Waktu posting: 15 Agustus 2023