Seramik khas merujuk kepada kelas seramik dengan sifat mekanikal, fizikal atau kimia khas, bahan mentah yang digunakan dan teknologi pengeluaran yang diperlukan sangat berbeza daripada seramik biasa dan pembangunannya. Mengikut ciri dan kegunaannya, seramik khas boleh dibahagikan kepada dua kategori: seramik struktur dan seramik berfungsi. Antaranya, seramik struktur merujuk kepada seramik yang boleh digunakan sebagai bahan struktur kejuruteraan, yang secara amnya mempunyai kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, modulus elastik tinggi, rintangan suhu tinggi, rintangan haus, rintangan kakisan, rintangan pengoksidaan, rintangan kejutan haba dan ciri-ciri lain.
Terdapat banyak jenis seramik struktur, kelebihan dan kekurangannya, dan arah aplikasi kelebihan dan kekurangannya berbeza, antaranya "seramik silikon nitrida" kerana keseimbangan prestasi dalam semua aspek, dikenali sebagai prestasi komprehensif yang paling cemerlang dalam keluarga seramik struktur, dan mempunyai pelbagai aplikasi yang sangat luas.
Kelebihan seramik silikon nitrida
Silikon nitrida (Si3N4) boleh dibahagikan kepada sebatian ikatan kovalen, dengan [SiN4] 4-tetrahedron sebagai unit struktur. Kedudukan khusus atom nitrogen dan silikon boleh dilihat daripada rajah di bawah, silikon berada di tengah tetrahedron, dan kedudukan empat bucu tetrahedron diduduki oleh atom nitrogen, dan kemudian setiap tiga tetrahedron berkongsi satu atom, sentiasa memanjang dalam ruang tiga dimensi. Akhirnya, struktur rangkaian terbentuk. Banyak sifat silikon nitrida berkaitan dengan struktur tetrahedron ini.
Terdapat tiga struktur kristal silikon nitrida, iaitu fasa α, β dan γ, yang mana fasa α dan β merupakan bentuk silikon nitrida yang paling biasa. Oleh kerana atom nitrogen bergabung dengan sangat kuat, silikon nitrida mempunyai kekuatan tinggi yang baik, kekerasan yang tinggi dan rintangan suhu tinggi, dan kekerasannya boleh mencapai HRA91~93; Ketegaran haba yang baik, boleh menahan suhu tinggi 1300~1400℃; Tindak balas kimia kecil dengan unsur karbon dan logam membawa kepada pekali geseran yang rendah; Ia melincirkan diri dan oleh itu tahan haus; Rintangan kakisan adalah kuat, selain asid hidrofluorik, ia tidak bertindak balas dengan asid bukan organik lain, suhu tinggi juga mempunyai rintangan pengoksidaan; Ia juga mempunyai rintangan kejutan haba yang baik, penyejukan mendadak di udara dan kemudian pemanasan mendadak tidak akan runtuh; Rayapan seramik silikon nitrida berkurangan pada suhu tinggi, dan ubah bentuk plastik perlahan adalah kecil di bawah tindakan suhu tinggi dan beban tetap.
Di samping itu, seramik silikon nitrida juga mempunyai kekuatan spesifik yang tinggi, mod spesifik yang tinggi, kekonduksian terma yang tinggi, sifat elektrik yang sangat baik dan kelebihan lain, jadi ia mempunyai nilai aplikasi khas dalam persekitaran ekstrem seperti suhu tinggi, kelajuan tinggi, media menghakis yang kuat, dan dianggap sebagai salah satu bahan seramik struktur yang paling menjanjikan untuk pembangunan dan aplikasi, dan sering menjadi pilihan pertama dalam banyak aplikasi yang perlu diuji.
Masa siaran: 15 Ogos 2023