विशेष सिरॅमिक्स म्हणजे विशेष यांत्रिक, भौतिक किंवा रासायनिक गुणधर्म असलेल्या सिरॅमिक्सचा एक वर्ग होय. यासाठी वापरला जाणारा कच्चा माल आणि आवश्यक उत्पादन तंत्रज्ञान हे सामान्य सिरॅमिक्स आणि त्यांच्या विकासापेक्षा खूप वेगळे असते. वैशिष्ट्ये आणि उपयोगांनुसार, विशेष सिरॅमिक्सचे दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: संरचनात्मक सिरॅमिक्स आणि कार्यात्मक सिरॅमिक्स. यांपैकी, संरचनात्मक सिरॅमिक्स म्हणजे असे सिरॅमिक्स जे अभियांत्रिकी संरचनात्मक साहित्य म्हणून वापरले जाऊ शकतात, ज्यांमध्ये सामान्यतः उच्च शक्ती, उच्च कठीणता, उच्च लवचिक गुणांक, उच्च तापमान प्रतिरोध, झीज प्रतिरोध, गंज प्रतिरोध, ऑक्सिडेशन प्रतिरोध, औष्णिक धक्का प्रतिरोध आणि इतर वैशिष्ट्ये असतात.
स्ट्रक्चरल सिरेमिक्सचे अनेक प्रकार आहेत, त्यांचे फायदे आणि तोटे वेगवेगळे आहेत आणि त्यांच्या उपयोगाची दिशाही भिन्न आहे. त्यापैकी, “सिलिकॉन नायट्राइड सिरेमिक्स” हे सर्व बाबतीत कामगिरीचा समतोल साधल्यामुळे स्ट्रक्चरल सिरेमिक्स परिवारात सर्वात उत्कृष्ट सर्वसमावेशक कामगिरी करणारे म्हणून ओळखले जाते आणि त्याचा उपयोग अत्यंत व्यापक आहे.
सिलिकॉन नायट्राइड सिरॅमिक्सचे फायदे
सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4) ला सहसंयुजी बंध संयुगांमध्ये विभागले जाऊ शकते, ज्यामध्ये [SiN4] 4-चतुष्फलक हे संरचनात्मक एकक आहे. नायट्रोजन आणि सिलिकॉन अणूंची विशिष्ट स्थाने खालील आकृतीवरून पाहता येतात, सिलिकॉन चतुष्फलकाच्या मध्यभागी असतो आणि चतुष्फलकाच्या चार शिरोबिंदूंवर नायट्रोजन अणू असतात, आणि नंतर प्रत्येक तीन चतुष्फलक एक अणू सामायिक करतात, जे त्रिमितीय अवकाशात सतत विस्तारते. शेवटी, जाळीदार संरचना तयार होते. सिलिकॉन नायट्राइडचे बरेचसे गुणधर्म या चतुष्फलकीय संरचनेशी संबंधित आहेत.
सिलिकॉन नायट्राइडच्या तीन स्फटिक रचना आहेत, ज्या α, β आणि γ अवस्था आहेत, त्यापैकी α आणि β अवस्था सिलिकॉन नायट्राइडची सर्वात सामान्य रूपे आहेत. नायट्रोजनचे अणू खूप घट्टपणे जोडलेले असल्यामुळे, सिलिकॉन नायट्राइडमध्ये चांगली उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा आणि उच्च तापमान प्रतिरोधकता असते, आणि कडकपणा HRA91~93 पर्यंत पोहोचू शकतो; चांगली औष्णिक दृढता, 1300~1400℃ चे उच्च तापमान सहन करू शकते; कार्बन आणि धातूंच्या घटकांसोबत कमी रासायनिक अभिक्रिया झाल्यामुळे घर्षण गुणांक कमी असतो; ते स्व-वंगणयुक्त आहे आणि त्यामुळे झीज-प्रतिरोधक आहे; गंज-प्रतिरोधकता मजबूत आहे, हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड व्यतिरिक्त, ते इतर अजैविक ऍसिडशी अभिक्रिया करत नाही, उच्च तापमानात ऑक्सिडेशन प्रतिरोधकता देखील आहे; त्यात चांगली औष्णिक धक्का प्रतिरोधकता देखील आहे, हवेत अचानक थंड झाल्यावर आणि नंतर अचानक गरम केल्यावर ते चुरा होत नाही; उच्च तापमानात सिलिकॉन नायट्राइड सिरॅमिक्सचे सरकणे कमी होते, आणि उच्च तापमान आणि स्थिर भाराच्या प्रभावाखाली मंद प्लास्टिक विरूपण कमी होते.
याव्यतिरिक्त, सिलिकॉन नायट्राइड सिरॅमिक्समध्ये उच्च विशिष्ट शक्ती, उच्च विशिष्ट मोड, उच्च औष्णिक वाहकता, उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्म आणि इतर फायदे देखील आहेत, त्यामुळे उच्च तापमान, उच्च वेग, तीव्र क्षरणकारी माध्यम यांसारख्या अत्यंत प्रतिकूल वातावरणात त्याचे विशेष उपयोजन मूल्य आहे आणि ते विकास व उपयोजनासाठी सर्वात आशादायक संरचनात्मक सिरॅमिक सामग्रीपैकी एक मानले जाते, आणि चाचणी आवश्यक असलेल्या अनेक उपयोजनांमध्ये ते अनेकदा पहिली पसंती ठरते.
पोस्ट करण्याची वेळ: १५ ऑगस्ट २०२३