Speciālā keramika ir keramikas klase ar īpašām mehāniskām, fizikālām vai ķīmiskām īpašībām, izmantotās izejvielas un nepieciešamā ražošanas tehnoloģija ievērojami atšķiras no parastās keramikas un tās izstrādes. Atbilstoši īpašībām un pielietojumam speciālo keramiku var iedalīt divās kategorijās: strukturālā keramika un funkcionālā keramika. Starp tām strukturālā keramika ir keramika, ko var izmantot kā inženiertehniskos konstrukciju materiālus, kam parasti ir augsta izturība, augsta cietība, augsts elastības modulis, augsta temperatūras izturība, nodilumizturība, izturība pret koroziju, oksidēšanās izturība, termiskā trieciena izturība un citas īpašības.
Ir daudz strukturālās keramikas veidu, to priekšrocības un trūkumi, un to pielietojuma virzieni ir atšķirīgi. "Silīcija nitrīda keramika", pateicoties tās veiktspējas līdzsvaram visos aspektos, ir pazīstama kā izcilākā visaptverošā veiktspēja strukturālās keramikas saimē, un tai ir ārkārtīgi plašs pielietojumu klāsts.
Silīcija nitrīda keramikas priekšrocības
Silīcija nitrīdu (Si3N4) var iedalīt kovalento saišu savienojumos, kuru struktūrvienība ir [SiN4] 4-tetraedrs. Slāpekļa un silīcija atomu konkrētās pozīcijas var redzēt zemāk redzamajā attēlā: silīcijs atrodas tetraedra centrā, un slāpekļa atomi aizņem četru tetraedra virsotņu pozīcijas, un tad katrs trešais tetraedrs dala vienu atomu, pastāvīgi izstiepjoties trīsdimensiju telpā. Visbeidzot, veidojas tīkla struktūra. Daudzas silīcija nitrīda īpašības ir saistītas ar šo tetraedrisko struktūru.
Silīcija nitrīdam ir trīs kristāliskas struktūras: α, β un γ fāzes, no kurām α un β fāzes ir visizplatītākās silīcija nitrīda formas. Tā kā slāpekļa atomi ir ļoti stingri savienoti, silīcija nitrīdam ir laba augsta izturība, augsta cietība un izturība pret augstu temperatūru, un cietība var sasniegt HRA91~93; laba termiskā stingrība, var izturēt augstu temperatūru 1300~1400 ℃; neliela ķīmiskā reakcija ar oglekļa un metāla elementiem nodrošina zemu berzes koeficientu; pašeļļojošs un tāpēc izturīgs pret nodilumu; spēcīga korozijas izturība, papildus fluorūdeņražskābei tā nereaģē ar citām neorganiskām skābēm, tai ir arī oksidēšanās izturība augstā temperatūrā; tai ir arī laba termiskā trieciena izturība, tā nesadrupina pēc straujas atdzesēšanas gaisā un pēc tam straujas karsēšanas; silīcija nitrīda keramikas šļūde augstā temperatūrā samazinās, un lēnā plastiskā deformācija augstas temperatūras un fiksētas slodzes ietekmē ir neliela.
Turklāt silīcija nitrīda keramikai ir arī augsta īpatnējā izturība, augsts īpatnējais režīms, augsta siltumvadītspēja, lieliskas elektriskās īpašības un citas priekšrocības, tāpēc tai ir īpaša pielietojuma vērtība ekstremālos apstākļos, piemēram, augstā temperatūrā, lielā ātrumā, spēcīgā kodīgā vidē, un tā tiek uzskatīta par vienu no daudzsološākajiem strukturālajiem keramikas materiāliem izstrādei un pielietošanai, un bieži vien tā kļūst par pirmo izvēli daudzos pielietojumos, kas jāpārbauda.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 15. augusts