Технічна інформація

4 Високоефективна неоксидна кераміка


Технічна кераміка широко використовується в різних галузях промисловості. Неоксидна кераміка займає відносно велику частку технічної кераміки. Неоксидна кераміка в основному відноситься до нітридної кераміки, карбідної кераміки, боридної кераміки та силіцидної кераміки. Як правило, вони зв’язані міцними ковалентними зв’язками, а неоксидна керамічна сировина рідко існує в природі. Необхідно штучно синтезувати сировину, а потім виготовляти керамічні вироби за керамічним процесом. У цій статті коротко представлені наступні п’ять поширених неоксидних керамік.


▼ Керамічний нітрид кремнію

Нітрид кремнію (Si3N4) - це сполука ковалентного зв'язку, яка має два типи кристалів, а саме α-Si3N4 та β-Si3N4. α-Si3N4 - гранульований кристал, β-Si3N4 - голчастий кристал, обидва з яких належать до гексагональної кристалічної системи. Завдяки високій температурі та зносостійкості кераміки Si3N4, хорошій термостійкості, корозійній стійкості, низькому коефіцієнту тертя та низькому коефіцієнту теплового розширення, вона широко використовується у багатьох галузях промисловості.


▼ Нітрид бору керамічний

Структура та деякі властивості нітриду бору (BN) подібні до графіту, і він має два типи кристалів: гексагональний та кубічний. Гексагональ може бути перетворений у кубічний BN при 1300–1800 ℃ та 6,5 МПа, а його твердість поступається лише алмазу. Матеріал BN з гексагональною основною кристалічною фазою має працездатність, білу мастильність і хороші теплові властивості. Це ідеальний електроізоляційний та тепловіддаючий матеріал при високотемпературному середовищі, а також видатний металургійний контейнерний матеріал.


▼ Карбід кремнію керамічний

Кераміка з карбіду кремнію (SiC) має два типи кристалів, один - α-SiC, який належить до гексагональної кристалічної системи. Це високотемпературний стабільний тип; інший - β-SiC, який належить до кубічної кристалічної системи і є низькотемпературним стабільним типом. α-SiC може перетворюватися у кристалічну форму β-SiC в діапазоні температур 2100-2400 ℃. Кераміка з карбіду кремнію має високу високотемпературну міцність, низькотемпературну повзучість, високу твердість, зносостійкість, корозійну стійкість, стійкість до окислення, високу теплопровідність і хорошу термостійкість, тому вона є хорошим високотемпературним структурним керамічним матеріалом понад 1400 ℃. Спочатку він в основному використовувався як вогнетривкі матеріали та абразиви, такі як цегла для виготовлення сталевих сопел, футеровка печей, меблі для печей, шліфувальні круги тощо, а потім поступово застосовувався в деяких галузях техніки як високотемпературні конструкційні матеріали або нагрівальні елементи, такі як випускні сопла ракет, лопатки газових турбін, електроди генераторів магнітної рідини, нагрівальний елемент електричної печі тощо.


▼ Карбід бору керамічний

Карбід бору має характеристики низької щільності, високої міцності, стійкості до високих температур та хорошої хімічної стійкості. Також відомий як чорний алмаз, це неорганічна речовина з хімічною формулою B₄C, зазвичай сіро-чорна. B₄C є одним із трьох найбільш твердих матеріалів (поступаючись лише алмазу та кубічному нітриду бору). Порівняно з алмазним і кубічним нітридом бору карбід бору простий у виробництві та має низьку вартість, тому він використовується більш широко. Він може замінити дорогий алмаз в деяких місцях і зазвичай використовується при шліфуванні, свердлінні та інших аспектах. Карбід бору зазвичай використовується в танкових бронях, щитах корпусів та багатьох промислових цілях. Карбід бору може поглинати велику кількість нейтронів, не утворюючи ніяких радіоактивних ізотопів, тому він є ідеальним поглиначем нейтронів на атомних електростанціях.