Technické informácie

4 Vysokovýkonná neoxidová keramika


Technická keramika je široko používaná v rôznych priemyselných odvetviach. Neoxidová keramika zaberá pomerne veľkú časť technickej keramiky. Neoxidová keramika sa vzťahuje najmä na nitridovú keramiku, karbidovú keramiku, boridovú keramiku a silikidovú keramiku. Vo všeobecnosti sú spojené silnými kovalentnými väzbami a neoxidové keramické suroviny zriedka existujú v prírode. Je potrebné umelo syntetizovať suroviny a potom urobiť keramické výrobky podľa keramického procesu. Tento článok stručne predstaví nasledujúcich päť bežných neoxidových keramiky.


▼ Nitrid kremíka keramický

Nitrid kremíka (Si3N4) je kovalentná zlúčenina, ktorá má dva typy kryštálov, a to α-Si3N4 a β-Si3N4. α-Si3N4 je zrnitý kryštál, β-Si3N4 je kryštál ihly, ktoré patria do šesťuholníkového kryštálového systému. Vďaka vysokej teplote a odolnosti proti opotrebeniu keramiky Si3N4, dobrej odolnosti voči tepelnému šoku, odolnosti proti korózii, nízkemu koeficientu trenia a nízkemu koeficientu tepelnej rozťažnosti bol široko používaný v mnohých priemyselných oblastiach.


▼ Nitrid bóru keramický

Štruktúra a niektoré vlastnosti nitridu bóru (BN) sú podobné grafitu a má dva typy kryštálov: šesťuholníkový a kubický. Šesťuholník je možné premeniť na kubickú BN pri 1 300 - 1 800 ° C a 6,5 MPa a jeho tvrdosť je na druhom mieste za diamantom. Materiál BN so šesťhrannou hlavnou kryštalickou fázou má použiteľnosť, bielu mazivosť a dobré tepelné vlastnosti. Je to ideálny elektrický izolačný a tepelne rozptyľujúci materiál pri vysokoteplotnom prostredí a je tiež vynikajúcim hutníckym kontajnerom.


▼ Kremík karbid keramika

Keramika z karbidu kremíka (SiC) má dva typy kryštálov, jeden je α-SiC, ktorý patrí do šesťuholníkového krištáľového systému. Je to vysokoteplotný stabilný typ; druhou je β-SiC, ktorá patrí do systému kubických kryštálov a je nízkoteplotným stabilným typom. α-SiC je možné transformovať do β-SiC v teplotnej škále 2100-2400°C. Keramika z karbidu kremíka má vysokú teplotnú pevnosť, nízku teplotu, vysokú tvrdosť, odolnosť voči opotrebeniu, odolnosť proti korózii, odolnosť voči oxidácii, vysokú tepelnú vodivosť a dobrú tepelnú stabilitu, takže ide o dobrý vysokoteplotný štrukturálny keramický materiál nad 1 400 °C. Spočiatku sa používal hlavne ako žiaruvzdorné materiály a brúsne materiály, ako sú oceľové dýzové tehly, obloženie pece, nábytok do pece, brúsne kotúče atď., a potom sa postupne používal v niektorých technických oblastiach ako vysokoteplotné konštrukčné materiály alebo vykurovacie telesá, ako sú výfukové dýzy rakiet, lopatky plynových turbín, elektródy generátorov magnetických kvapalín, elektrické vykurovacie teleso pece atď.


▼ Karbid bóru Keramika

Karbid bóru má vlastnosti nízkej hustoty, vysokej pevnosti, vysokej teplotnej stability a dobrej chemickej stability. Tiež známy ako čierny diamant, je to anorganická látka s chemickým vzorcom B₄C, zvyčajne šedo-čierna. B₄C je jedným z troch najtvrdších materiálov (na druhom mieste je diamant a kubický nitrid bóru). V porovnaní s diamantom a kubickým nitridom bóru sa karbid bóru ľahko vyrába a má nízke náklady, takže sa používa vo väčšej miere. Na niektorých miestach môže nahradiť drahý diamant a bežne sa používa pri brúsení, vŕtaní a iných aspektoch. Karbid bóru sa zvyčajne používa v pancieroch nádrží, telových štítoch a mnohých priemyselných aplikáciách. Karbid bóru dokáže absorbovať veľké množstvo neutrónov bez toho, aby vytváral akékoľvek rádioaktívne izotopy, takže je ideálnym absorbérom neutrónov v jadrových elektrárňach.