Арнайы керамика дегеніміз - арнайы механикалық, физикалық немесе химиялық қасиеттері бар керамика класы, қолданылатын шикізат және қажетті өндіріс технологиясы қарапайым керамикадан және әзірлеуден айтарлықтай ерекшеленеді. Сипаттамалары мен қолданылуына сәйкес, арнайы керамиканы екі санатқа бөлуге болады: құрылымдық керамика және функционалдық керамика. Олардың ішінде құрылымдық керамика дегеніміз - инженерлік құрылымдық материалдар ретінде пайдалануға болатын, әдетте жоғары беріктікке, жоғары қаттылыққа, жоғары серпімділік модуліне, жоғары температураға төзімділікке, тозуға төзімділікке, коррозияға төзімділікке, тотығуға төзімділікке, термиялық соққыға төзімділікке және басқа да сипаттамаларға ие керамика.
Құрылымдық керамиканың көптеген түрлері, артықшылықтары мен кемшіліктері бар, және қолдану бағыты бойынша артықшылықтары мен кемшіліктері әртүрлі, олардың ішінде «кремний нитриді керамикасы» барлық аспектілердегі өнімділік тепе-теңдігіне байланысты құрылымдық керамика тұқымдасындағы ең тамаша кешенді өнімділік ретінде белгілі және қолдану аясы өте кең.
Кремний нитриді керамикасының артықшылықтары
Кремний нитридін (Si3N4) коваленттік байланыс қосылыстарына бөлуге болады, құрылымдық бірлік ретінде [SiN4] 4-тетраэдрі қолданылады. Азот пен кремний атомдарының нақты орналасуын төмендегі суреттен көруге болады, кремний тетраэдрдің ортасында орналасқан, ал тетраэдрдің төрт төбесінің орналасуын азот атомдары алып жатыр, содан кейін әрбір үш тетраэдр бір атомды бөліседі, үш өлшемді кеңістікте үнемі созылып отырады. Соңында, желілік құрылым қалыптасады. Кремний нитридінің көптеген қасиеттері осы тетраэдрлік құрылыммен байланысты.
Кремний нитридінің үш кристалды құрылымы бар, олар α, β және γ фазалары, олардың ішінде α және β фазалары кремний нитридінің ең көп таралған түрлері болып табылады. Азот атомдары өте берік біріктірілгендіктен, кремний нитриді жақсы жоғары беріктікке, жоғары қаттылыққа және жоғары температураға төзімділікке ие, ал қаттылығы HRA91~93 дейін жетуі мүмкін; Жақсы термиялық қаттылық, 1300~1400℃ жоғары температураға төтеп бере алады; Көміртек және металл элементтерімен аз химиялық реакция үйкеліс коэффициентінің төмендеуіне әкеледі; Ол өздігінен майланады және сондықтан тозуға төзімді; Коррозияға төзімділік күшті, фторлы сутек қышқылынан басқа, ол басқа бейорганикалық қышқылдармен әрекеттеспейді, жоғары температурада да тотығуға төзімді; Ол сондай-ақ жақсы термиялық соққыға төзімділікке ие, ауада күрт салқындаған кезде және содан кейін күрт қыздырғанда ұсақталмайды; Кремний нитриді керамикасының сырғып кетуі жоғары температурада азаяды, ал жоғары температура мен бекітілген жүктеменің әсерінен баяу пластикалық деформация аз болады.
Сонымен қатар, кремний нитриді керамикасы жоғары меншікті беріктікке, жоғары меншікті режимге, жоғары жылу өткізгіштікке, тамаша электрлік қасиеттерге және басқа да артықшылықтарға ие, сондықтан ол жоғары температура, жоғары жылдамдық, күшті коррозиялық орта сияқты экстремалды ортада ерекше қолдану құндылығына ие және әзірлеу және қолдану үшін ең перспективалы құрылымдық керамикалық материалдардың бірі болып саналады және көбінесе сынақтан өтуді қажет ететін көптеген қолданбаларда бірінші таңдау болып табылады.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 15 тамыз