Proč někdy produkty z nitridu křemíku procházejí slinovacím zhuštěním?

Mnoho průmyslových podniků je v současné době vystaveno velkému pracovnímu vytížení, protože společnost silně závisí na chemických surovinách. Aby byla zajištěna dostatečná nabídka těchto materiálů, mnoho společností se rozhodlo je vyrábět a prodávat, čímž tvoří lukrativní průmyslový řetězec. Produkty z nitridu křemíku jsou často vidět v našem každodenním životě; jsou nejen široce používané, ale také extrémně odolné. Jaké jsou tedy jejich vlastnosti a aplikace?

Produkty z nitridu křemíku obsahují klíčové konstrukční materiály. Používají se nejen v keramice, ale také v mnoha elektronických výrobcích, jakož i v leteckých a automobilových součástech, jako jsou řezné nástroje, keramická ložiska, rotory turbín a chladiče. Kromě toho má jeho slinování a zhušťování velký význam pro jeho vývoj a použití.

Kromě výše uvedených vlastností má také odolnost proti opotřebení a, což je důležité, má kluznost. Nitrid křemíku je ultra-tvrdý materiál s vlastní kluzností a odolností proti opotřebení; nereaguje s jinými anorganickými kyselinami kromě kyseliny fluorovodíkové, vykazuje silnou odolnost proti korozi a je odolný vůči oxidaci při vysokých teplotách.

Hlavní výhodou je jeho vynikající odolnost vůči teplotním šokům. Dokáže odolat teplotám přesahujícím 1000 stupňů Celsia na vzduchu s následným rychlým ochlazením a poté opětovným zahřátím bez praskání. Díky těmto vynikajícím vlastnostem se často používá při výrobě ložisek, těsnění plynových turbín, lopatek turbín a trvalých forem.

Produkty z nitridu křemíku mají bod tání blížící se 2000 stupňům Celsia a hustotu 3,44 g/cm³. Jeho chemický vzorec je Si3N4, bílá práškovitá krystalická pevná látka. Výzkum jeho odolnosti proti tepelným šokům je stále omezený. Odolnost konstrukčních výrobků proti tepelnému šoku je kombinací fyzikálních a termodynamických vlastností. Mnoho aplikací keramiky z nitridu křemíku je závislých- na teplotě; prudké změny teplot v prostředí mohou výrazně snížit jeho fyzikální vlastnosti. Zkoumání odolnosti nanotechnologií proti tepelným šokům má proto zásadní teoretickou hodnotu.

Je však důležité poznamenat, že tento bod tání za normálního tlaku neexistuje. Rozkládá se při teplotách nad 1800 stupňů Celsia. Odolá oxidaci až do 1400 stupňů Celsia, praktické aplikace dosahují až 1200 stupňů Celsia. Nad touto teplotou jeho mechanická pevnost klesá. Produkty nitridu křemíku jsou kovalentní sloučeniny s vysokou vazebnou energií. I v atmosféře se vlivem působení strusky vytvoří ochranný film oxidů kovů. Produkty z nitridu křemíku mají proto vynikající organickou chemickou spolehlivost. Při teplotách pod určitým rozmezím nebudou oxidovány. Při 1200 ~ 1600 stupních se vytvoří ochranný film, který zabraňuje další oxidaci. Nitrid křemíku + 3CO2=2N2 + 3Oxid křemičitý. Nereaguje s vodou.