Gốm sứ đặc biệt là loại gốm sứ có tính chất cơ học, vật lý hoặc hóa học đặc biệt, nguyên liệu thô được sử dụng và công nghệ sản xuất cần thiết rất khác so với gốm sứ thông thường và phát triển. Theo đặc điểm và mục đích sử dụng, gốm sứ đặc biệt có thể được chia thành hai loại: gốm sứ kết cấu và gốm sứ chức năng. Trong số đó, gốm sứ kết cấu là gốm sứ có thể được sử dụng làm vật liệu kết cấu kỹ thuật, thường có độ bền cao, độ cứng cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chịu nhiệt độ cao, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn, chống oxy hóa, chống sốc nhiệt và các đặc tính khác.
Có nhiều loại gốm sứ kết cấu, ưu nhược điểm và hướng ứng dụng của ưu nhược điểm cũng khác nhau, trong đó “gốm sứ silicon nitride” vì có hiệu suất cân bằng ở mọi khía cạnh, được biết đến là hiệu suất toàn diện tuyệt vời nhất trong họ gốm sứ kết cấu và có phạm vi ứng dụng cực kỳ rộng.
Ưu điểm của gốm silicon nitride
Silic nitrua (Si3N4) có thể được chia thành các hợp chất liên kết cộng hóa trị, với [SiN4] 4-tetrahedron là đơn vị cấu trúc. Các vị trí cụ thể của các nguyên tử nitơ và silic có thể được thấy từ hình bên dưới, silic nằm ở trung tâm của tứ diện, và các vị trí của bốn đỉnh của tứ diện được chiếm giữ bởi các nguyên tử nitơ, và sau đó cứ ba tứ diện chia sẻ một nguyên tử, liên tục mở rộng trong không gian ba chiều. Cuối cùng, cấu trúc mạng được hình thành. Nhiều tính chất của silic nitrua có liên quan đến cấu trúc tứ diện này.
Có ba cấu trúc tinh thể của silic nitrua, đó là các pha α, β và γ, trong đó pha α và β là dạng phổ biến nhất của silic nitrua. Do các nguyên tử nitơ kết hợp rất chắc chắn nên silic nitrua có độ bền cao, độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt độ cao, độ cứng có thể đạt tới HRA91~93; Độ cứng nhiệt tốt, có thể chịu được nhiệt độ cao 1300~1400℃; Phản ứng hóa học nhỏ với các nguyên tố cacbon và kim loại dẫn đến hệ số ma sát thấp; Tự bôi trơn và do đó chống mài mòn; Khả năng chống ăn mòn mạnh, ngoài axit hydrofluoric, nó không phản ứng với các axit vô cơ khác, nhiệt độ cao cũng có khả năng chống oxy hóa; Nó cũng có khả năng chống sốc nhiệt tốt, làm mát đột ngột trong không khí rồi gia nhiệt đột ngột sẽ không bị vỡ vụn; Độ rão của gốm silic nitrua giảm ở nhiệt độ cao và biến dạng dẻo chậm nhỏ dưới tác động của nhiệt độ cao và tải cố định.
Ngoài ra, gốm silicon nitride còn có cường độ riêng cao, chế độ riêng cao, độ dẫn nhiệt cao, tính chất điện tuyệt vời và các ưu điểm khác, do đó có giá trị ứng dụng đặc biệt trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao, tốc độ cao, môi trường ăn mòn mạnh và được coi là một trong những vật liệu gốm kết cấu triển vọng nhất để phát triển và ứng dụng, và thường trở thành sự lựa chọn đầu tiên trong nhiều ứng dụng cần thử nghiệm.
Thời gian đăng: 15-08-2023