Hiện nay, vật liệu gốm sứ ngày càng được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp luyện kim màu và kim loại màu, thủy tinh và vật liệu chịu lửa. Chúng có các thuộc tính độc đáo cho phép bạn cải thiện các lĩnh vực sản xuất khác nhau. Vật liệu gốm hứa hẹn nhất là silicon nitride. Đây là bản chất của tương lai, nhờ đó các sản phẩm công nghệ khác nhau đang được xây dựng lại. Ví dụ, chẳng hạn như ngành công nghiệp khai thác vàng và tất cả các loại nhà máy chế biến.
Chất này là gì?
Silicon nitride là một vật liệu gốm độc đáo được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Nó thuộc nhóm gốm sứ không oxit vì nó không chứa nguyên tử oxy.
Công thức nitrua silic: Si3N4.
Cấu trúc
Cấu trúc vi mô Si3N4là các vi thanh tạo thành tinh thể hình trụ. Tính chất này về cơ bản là quan trọng trong quá trình gia công các loại gang khác nhau, đặc biệt là những loại có chứa chèn gốm. Khi sử dụng các kim loại khác nhau làm vật liệu cắt, tốc độ không nhanh như yêu cầu, do đó cần sử dụng nhiều loại chất lỏng cắt. Do cấu trúc tuyệt vời của silicon nitride, việc sử dụng nó để cắt gang dẫn đến thực tế là có thể đạt được tốc độ tối đa mà không cần đến chất lỏng bôi trơn. Do thành phần độc đáo của nó, vật liệu này có độ bền va đập cao, có nghĩa là chất có khả năng chống va đập cao.
Nhận
Có nhiều cách khác nhau để lấy hợp chất này. Một trong số đó là kết tủa hóa học, được thực hiện ở nhiệt độ từ 700 đến 900 ° C. Khi sử dụng phương pháp này, một hợp chất thu được ở dạng vô định hình, đó là chất điện môi. Trong trường hợp này, hàm lượng có thể có của hydro trong vật liệu này có thể lên đến 8%. Trong trường hợp này, các nguyên tử nitơ và silic có thể tạo liên kết hydro với hydro có trong kết tủa vô định hình. Có sự phụ thuộc của hàm lượng nguyên tử hydro vào nhiệt độ thực hiện quá trình lắng đọng cũng như tỷ lệ của các chất ban đầu trong hỗn hợp khí.
Hàm lượng chất cao nhất xuất hiện nếu silic nitrua được lắng ở nhiệt độ thấp và ở nồng độ amoniac cao trong hỗn hợp khí. Nếu quá trình này được thực hiện với quy mô nhỏtỷ lệ amoniac so với dichlorosilan, vật liệu sẽ bao gồm một lượng đủ lớn silicon trong thành phần của nó, dẫn đến sự hình thành không đủ tính chất điện môi. Khả năng chống lại điện Si3N4cũng phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ mà nó được tạo ra.
Sản xuất nitrua silic là một quá trình phức tạp, nơi có nhiều điều kiện phải được xem xét để sản phẩm đáp ứng các yêu cầu. Với các lĩnh vực quan trọng mà nó tìm thấy ứng dụng của nó, cần phải tiếp cận một cách có trách nhiệm các điều kiện để lắng đọng.
Tính chất của silicon nitride
Vật liệu này là một chất có các đặc tính vật lý và hóa lý độc đáo.
Một trong những đặc điểm quan trọng nhất là chất này có tỷ trọng thấp và độ bền va đập cao nhất, dẫn đến khả năng sử dụng vật liệu silicon nitride làm bi cho ổ trục nhẹ.
Chất liệu này có khả năng chịu nhiệt. Nó có thể được sử dụng ở 1300 ° C trong môi trường oxy hóa và ở 1600 ° C trong môi trường trung tính. Những đặc tính này cũng rất quan trọng để sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau như quy trình hàn.
Đơn
Do các đặc tính riêng biệt của nó, silicon nitride được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau của công nghiệp chế biến. Vật liệu này có tầm quan trọng lớn nhất đối với ngành công nghiệp sắt, nhưBằng cách nào, bằng cách sử dụng nó làm công cụ cắt, bạn có thể tăng tốc độ của quá trình, cũng như từ chối sử dụng chất làm mát và chất bôi trơn.
Ngoài ra, do khả năng chịu nhiệt cao trong các môi trường khác nhau, Si3N4được sử dụng trong hàn các vật liệu khác nhau. Do sự kết hợp độc đáo của các đặc tính ma sát, silicon nitride được sử dụng để chế tạo bi cho nhiều loại vòng bi khác nhau.
