Техническая керамика широко применяется в различных отраслях промышленности. Неоксидная керамика занимает относительно большую долю технической керамики. Неоксидная керамика в основном относится к нитридной керамике, карбидной керамике, боридной керамике и силицидной керамике. Обычно они связаны прочными ковалентными связями, а неоксидное керамическое сырье редко встречается в природе. Необходимо искусственно синтезировать сырье, а затем изготовить керамические изделия по керамическому процессу. В этой статье кратко представлены следующие пять распространенных видов неоксидной керамики.
▼ Керамика из нитрида кремния
Нитрид кремния (Si3N4) представляет собой соединение с ковалентной связью, которое имеет два типа кристаллов, а именно α-Si3N4 и β-Si3N4. α-Si3N4 - гранулированный кристалл, β-Si3N4 - игольчатый кристалл, оба из которых принадлежат к гексагональной кристаллической системе. Благодаря высокой температуре и износостойкости керамики Si3N4, хорошей стойкости к тепловому удару, коррозионной стойкости, низкому коэффициенту трения и низкому коэффициенту теплового расширения она широко используется во многих промышленных областях.
▼ Керамика из нитрида бора
Структура и некоторые свойства нитрида бора (BN) аналогичны графиту, и он имеет два типа кристаллов: гексагональный и кубический. Шестиугольник может быть преобразован в кубический BN при 1300–1800 ℃ и 6,5 МПа, а по твердости уступает только алмазу. Материал BN с гексагональной основной кристаллической фазой имеет обрабатываемость, белую смазывающую способность и хорошие термические свойства. Это идеальный электроизоляционный и теплоотводящий материал в условиях высоких температур, а также выдающийся металлургический контейнерный материал.
▼ Керамика из карбида кремния
Керамика карбида кремния (SiC) имеет два типа кристаллов, один - α-SiC, который принадлежит к гексагональной кристаллической системе. Это высокотемпературный стабильный тип; другой - β-SiC, который принадлежит к кубической кристаллической системе и является низкотемпературным стабильным типом. α-SiC может быть преобразован в кристаллическую форму β-SiC в диапазоне температур 2100–2400 ℃. Керамика из карбида кремния обладает высокой термостойкостью, низкотемпературной ползучестью, высокой твердостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, стойкостью к окислению, высокой теплопроводностью и хорошей термостойкостью, поэтому она является хорошим конструкционным керамическим материалом при высоких температурах выше 1400 ℃. Сначала он в основном использовался в качестве огнеупорных материалов и абразивов, таких как кирпичи для производства стали, футеровка печей, мебель для печей, шлифовальные круги и т. Д., А затем постепенно использовался в некоторых технических областях в качестве высокотемпературных конструкционных материалов или нагревательных элементов, такие как выхлопные сопла ракет, лопатки газовых турбин, электроды генераторов магнитной жидкости, нагревательный элемент электропечи и т. д.
▼ Керамика из карбида бора
Карбид бора обладает характеристиками низкой плотности, высокой прочности, высокой температурной стабильности и хорошей химической стабильности. Также известный как черный алмаз, это неорганическое вещество с химической формулой B₄C, обычно серо-черный. B₄C - один из трех самых твердых материалов (уступающий только алмазу и кубическому нитриду бора). По сравнению с алмазом и кубическим нитридом бора карбид бора прост в производстве и имеет низкую стоимость, поэтому он более широко используется. Он может заменить дорогой алмаз в некоторых местах и обычно используется при шлифовании, сверлении и других аспектах. Карбид бора обычно используется для изготовления брони танков, корпусных щитов и многих других промышленных применений. Карбид бора может поглощать большое количество нейтронов без образования радиоактивных изотопов, поэтому он является идеальным поглотителем нейтронов на атомных электростанциях.
