Le ceramiche tecniche sono ampiamente utilizzate in vari settori. La ceramica non ossidata occupa una proporzione relativamente grande della ceramica tecnica. Le ceramiche non ossidiche si riferiscono principalmente alle ceramiche nitrurate, ceramiche al carburo, ceramiche al boruro e ceramiche al siliciuro. Sono generalmente legati da forti legami covalenti e le materie prime ceramiche non ossidiche raramente esistono in natura. È necessario sintetizzare artificialmente le materie prime e quindi realizzare prodotti ceramici secondo il processo ceramico. Questo articolo introdurrà brevemente le seguenti cinque comuni ceramiche non ossidate.
Ceramica al nitruro di silicio
Il nitruro di silicio (Si3N4) è un composto di legame covalente, che ha due tipi di cristalli, vale a dire α-Si3N4 e β-Si3N4. α-Si3N4 è un cristallo granulare, β-Si3N4 è un cristallo ad ago, entrambi appartenenti al sistema cristallino esagonale. A causa dell'elevata temperatura e resistenza all'usura della ceramica Si3N4, buona resistenza agli shock termici, resistenza alla corrosione, basso coefficiente di attrito e basso coefficiente di espansione termica, è stato ampiamente utilizzato in molti settori industriali.
▼ Ceramica al nitruro di boro
La struttura e alcune proprietà del nitruro di boro (BN) sono simili alla grafite e ha due tipi di cristalli: esagonali e cubici. L'esagonale può essere convertito in BN cubico a 1,300-1,800℃ e 6,5 MPa e la sua durezza è seconda solo al diamante. Il materiale BN con la fase cristallina principale esagonale ha lavorabilità, potere lubrificante bianco e buone proprietà termiche. È un materiale ideale per l'isolamento elettrico e la dissipazione del calore in ambienti ad alta temperatura ed è anche un eccezionale materiale per contenitori metallurgici.
Ceramica al carburo di silicio
Le ceramiche al carburo di silicio (SiC) hanno due tipi di cristalli, uno è α-SiC, che appartiene al sistema di cristalli esagonali. È un tipo stabile ad alta temperatura; l'altro è β-SiC, che appartiene al sistema cristallino cubico ed è un tipo stabile a bassa temperatura. α-SiC può essere trasformato in forma cristallina β-SiC nell'intervallo di temperatura di 2.100-2.400 . Le ceramiche in carburo di silicio hanno un'elevata resistenza alle alte temperature, bassa deformazione alle alte temperature, elevata durezza, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza all'ossidazione, elevata conduttività termica e buona stabilità termica, quindi è un buon materiale ceramico strutturale ad alta temperatura superiore a 1.400 ℃. Inizialmente è stato utilizzato principalmente come materiali refrattari e abrasivi, come mattoni per ugelli per la produzione di acciaio, rivestimento di forni, mobili per forni, mole, ecc., Per poi essere gradualmente utilizzato in alcuni campi tecnici come materiali strutturali per alte temperature o elementi riscaldanti, come ugelli di scarico di razzi, pale di turbine a gas, elettrodi di generatori di fluidi magnetici, elementi riscaldanti di forni elettrici, ecc.
▼ Ceramica al carburo di boro
Il carburo di boro ha le caratteristiche di bassa densità, alta resistenza, stabilità alle alte temperature e buona stabilità chimica. Conosciuto anche come diamante nero, è una sostanza inorganica con formula chimica B₄C, solitamente grigio-nera. B₄C è uno dei tre materiali più duri (secondo solo al diamante e al nitruro di boro cubico). Rispetto al diamante e al nitruro di boro cubico, il carburo di boro è facile da produrre e a basso costo, quindi è più ampiamente utilizzato. Può sostituire il diamante costoso in alcuni punti ed è comunemente usato nella molatura, nella perforazione e in altri aspetti. Il carburo di boro viene generalmente utilizzato nelle armature dei carri armati, negli scudi del corpo e in molte applicazioni industriali. Il carburo di boro può assorbire un gran numero di neutroni senza formare isotopi radioattivi, quindi è un assorbitore di neutroni ideale nelle centrali nucleari.
