De ce produsele cu nitrură de siliciu suferă uneori densificare prin sinterizare?

Multe întreprinderi industriale se confruntă în prezent cu sarcini mari de muncă, deoarece societatea se bazează în mare măsură pe materii prime chimice. Pentru a asigura o aprovizionare suficientă cu aceste materiale, multe companii aleg să le producă și să le vândă, formând un lanț industrial profitabil. Produsele cu nitrură de siliciu sunt frecvent întâlnite în viața noastră de zi cu zi; nu sunt doar utilizate pe scară largă, ci și extrem de durabile. Deci, care sunt proprietățile și aplicațiile lor?

Produsele cu nitrură de siliciu conțin materiale structurale cruciale. Ele sunt utilizate nu numai în ceramică, ci și în multe produse electronice, precum și în componente aerospațiale și auto, cum ar fi unelte de tăiere, rulmenți ceramici, rotoare de turbină și radiatoare. În plus, sinterizarea și densificarea sa sunt de mare importanță pentru dezvoltarea și aplicarea sa.

Pe lângă proprietățile menționate mai sus, posedă și rezistență la uzură și, mai important, lubrifiere. Nitrura de siliciu este un material ultra-dur cu lubrifiere inerentă și rezistență la uzură; nu reacționează cu alți acizi anorganici, cu excepția acidului fluorhidric, prezintă o rezistență puternică la coroziune și este rezistent la oxidare la temperaturi ridicate.

Avantajul cheie este rezistența sa excelentă la șocul termic. Poate rezista la temperaturi care depășesc 1000 de grade Celsius în aer, urmate de răcire rapidă și apoi reîncălzire fără crăpare. Datorită acestor proprietăți superioare, este frecvent utilizat la fabricarea rulmenților, etanșărilor turbinelor cu gaz, palelor turbinelor și matrițelor permanente.

Produsele cu nitrură de siliciu au un punct de topire apropiat de 2000 de grade Celsius și o densitate de 3,44 g/cm³. Formula sa chimică este Si₃N₄, un solid cristalin sub formă de pulbere albă. Cercetările asupra rezistenței sale la șocuri termice sunt încă limitate. Rezistența la șoc termic a produselor structurale este o combinație de proprietăți fizice și termodinamice. Multe aplicații ale ceramicii cu nitrură de siliciu depind de temperatură-; schimbările drastice de temperatură în mediu pot reduce semnificativ proprietățile fizice ale acestuia. Prin urmare, cercetarea rezistenței la șoc termic a nanotehnologiei are o valoare teoretică crucială.

Cu toate acestea, este important de reținut că acest punct de topire nu există sub presiune normală. Se descompune la temperaturi peste 1800 de grade Celsius. Poate rezista la oxidare până la 1400 de grade Celsius, cu aplicații practice ajungând la 1200 de grade Celsius. Dincolo de această temperatură, rezistența sa mecanică scade. Produsele cu nitrură de siliciu sunt compuși covalenti cu energie de legătură ridicată. Chiar și în atmosferă, datorită acțiunii zgurii, se va forma o peliculă protectoare de oxizi metalici. Prin urmare, produsele cu nitrură de siliciu au o fiabilitate chimică organică excelentă. Ele nu vor fi oxidate la temperaturi sub un anumit interval. La 1200 ~ 1600 de grade, se formează o peliculă de protecție, prevenind oxidarea ulterioară. Nitrură de siliciu + 3CO2=2N{2 + 3Dioxid de siliciu. Nu reacționează cu apa.