సిలికాన్ నైట్రైడ్ – అత్యుత్తమ సమగ్ర పనితీరు కలిగిన నిర్మాణ సిరామిక్స్

ప్రత్యేక సిరామిక్స్ అంటే ప్రత్యేక యాంత్రిక, భౌతిక లేదా రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉండే ఒక రకమైన సిరామిక్స్. వీటిలో ఉపయోగించే ముడి పదార్థాలు, అవసరమైన ఉత్పత్తి సాంకేతికత మరియు అభివృద్ధి సాధారణ సిరామిక్స్‌కు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. వాటి లక్షణాలు మరియు ఉపయోగాలను బట్టి, ప్రత్యేక సిరామిక్స్‌ను రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: స్ట్రక్చరల్ సిరామిక్స్ మరియు ఫంక్షనల్ సిరామిక్స్. వీటిలో, స్ట్రక్చరల్ సిరామిక్స్ అంటే ఇంజనీరింగ్ నిర్మాణ సామగ్రిగా ఉపయోగపడే సిరామిక్స్. ఇవి సాధారణంగా అధిక బలం, అధిక కాఠిన్యం, అధిక స్థితిస్థాపక గుణకం, అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, అరుగుదల నిరోధకత, తుప్పు నిరోధకత, ఆక్సీకరణ నిరోధకత, థర్మల్ షాక్ నిరోధకత వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

అనేక రకాల నిర్మాణ సిరామిక్స్ ఉన్నాయి, వాటికి ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఉన్నాయి, మరియు ఆ ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాల యొక్క అనువర్తన దిశ కూడా విభిన్నంగా ఉంటుంది, వాటిలో "సిలికాన్ నైట్రైడ్ సిరామిక్స్" అన్ని అంశాలలో పనితీరు సమతుల్యత కారణంగా, నిర్మాణ సిరామిక్స్ కుటుంబంలో అత్యుత్తమ సమగ్ర పనితీరుగా ప్రసిద్ధి చెందింది మరియు అత్యంత విస్తృతమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది.

సిలికాన్ నైట్రైడ్ సిరామిక్స్ యొక్క ప్రయోజనాలు

సిలికాన్ నైట్రైడ్ (Si3N4)ను సమయోజనీయ బంధ సమ్మేళనాలుగా విభజించవచ్చు, దీని నిర్మాణ యూనిట్ [SiN4] 4-టెట్రాహెడ్రాన్. నత్రజని మరియు సిలికాన్ పరమాణువుల నిర్దిష్ట స్థానాలను క్రింది పటంలో చూడవచ్చు, సిలికాన్ టెట్రాహెడ్రాన్ మధ్యలో ఉంటుంది, మరియు టెట్రాహెడ్రాన్ యొక్క నాలుగు శీర్షాల స్థానాలను నత్రజని పరమాణువులు ఆక్రమిస్తాయి, ఆపై ప్రతి మూడు టెట్రాహెడ్రాన్‌లు ఒక పరమాణువును పంచుకుంటూ, త్రిమితీయ అంతరిక్షంలో నిరంతరం విస్తరిస్తాయి. చివరగా, నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది. సిలికాన్ నైట్రైడ్ యొక్క అనేక లక్షణాలు ఈ టెట్రాహెడ్రల్ నిర్మాణానికి సంబంధించినవి.

సిలికాన్ నైట్రైడ్‌లో α, β మరియు γ దశలు అనే మూడు స్ఫటికాకార నిర్మాణాలు ఉన్నాయి, వీటిలో α మరియు β దశలు సిలికాన్ నైట్రైడ్ యొక్క అత్యంత సాధారణ రూపాలు. నైట్రోజన్ పరమాణువులు చాలా దృఢంగా సంయోగం చెంది ఉండటం వలన, సిలికాన్ నైట్రైడ్‌కు మంచి అధిక బలం, అధిక కాఠిన్యం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత ఉంటాయి, మరియు దీని కాఠిన్యం HRA91~93 వరకు ఉంటుంది; దీనికి మంచి ఉష్ణ దృఢత్వం ఉంది, ఇది 1300~1400℃ అధిక ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకోగలదు; కార్బన్ మరియు లోహ మూలకాలతో తక్కువ రసాయన చర్య కారణంగా ఘర్షణ గుణకం తక్కువగా ఉంటుంది; ఇది స్వయంగా కందెనగా పనిచేస్తుంది, అందువల్ల అరుగుదలను నిరోధిస్తుంది; దీనికి బలమైన తుప్పు నిరోధకత ఉంది, హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లంతో తప్ప, ఇది ఇతర అకర్బన ఆమ్లాలతో చర్య జరపదు, అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా ఆక్సీకరణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది; దీనికి మంచి ఉష్ణఘాత నిరోధకత కూడా ఉంది, గాలిలో వేగంగా చల్లబరిచి, ఆపై వేగంగా వేడి చేసినా విరిగిపోదు; అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సిలికాన్ నైట్రైడ్ సిరామిక్స్ యొక్క క్రీప్ తగ్గుతుంది, మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు స్థిరమైన భారం కింద నెమ్మదైన ప్లాస్టిక్ విరూపణం తక్కువగా ఉంటుంది.

దీనికి అదనంగా, సిలికాన్ నైట్రైడ్ సిరామిక్స్‌కు అధిక విశిష్ట బలం, అధిక విశిష్ట మోడ్, అధిక ఉష్ణ వాహకత, అద్భుతమైన విద్యుత్ లక్షణాలు మరియు ఇతర ప్రయోజనాలు కూడా ఉన్నాయి. అందువల్ల, అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక వేగం, బలమైన క్షయకారక మాధ్యమాలు వంటి తీవ్రమైన వాతావరణంలో దీనికి ప్రత్యేక అనువర్తన విలువ ఉంది. ఇది అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనం కోసం అత్యంత ఆశాజనకమైన నిర్మాణ సిరామిక్ పదార్థాలలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది మరియు పరీక్షించాల్సిన అనేక అనువర్తనాలలో తరచుగా మొదటి ఎంపికగా నిలుస్తుంది.