Чому продукти з нітриду кремнію іноді піддаються ущільненню спіканням?

Зараз багато промислових підприємств відчувають великі навантаження, оскільки суспільство значною мірою залежить від хімічної сировини. Щоб забезпечити достатню кількість цих матеріалів, багато компаній вирішують виробляти та продавати їх, утворюючи прибутковий промисловий ланцюг. Вироби з нітриду кремнію часто зустрічаються в нашому повсякденному житті; вони не тільки широко використовуються, але й надзвичайно довговічні. Отже, які їх властивості та застосування?

Продукти з нітриду кремнію містять важливі конструкційні матеріали. Вони використовуються не лише в кераміці, але й у багатьох електронних виробах, а також у аерокосмічних і автомобільних компонентах, таких як ріжучі інструменти, керамічні підшипники, ротори турбін і радіатори. Крім того, його спікання та ущільнення мають велике значення для його розробки та застосування.

Крім перерахованих вище властивостей, він також володіє зносостійкістю і, що важливо, змащувальною здатністю. Нітрид кремнію — це над-твердий матеріал із властивою змащувальною здатністю та зносостійкістю; він не реагує з іншими неорганічними кислотами, крім фтористоводневої кислоти, виявляє сильну корозійну стійкість і стійкий до окислення при високих температурах.

Головною перевагою є відмінна стійкість до термічного удару. Він може витримувати температуру повітря, що перевищує 1000 градусів за Цельсієм, з наступним швидким охолодженням і повторним нагріванням без розтріскування. Завдяки цим чудовим властивостям його часто використовують у виробництві підшипників, ущільнень газових турбін, турбінних лопаток і постійних форм.

Продукти з нітриду кремнію мають температуру плавлення, що наближається до 2000 градусів за Цельсієм, і щільність 3,44 г/см³. Його хімічна формула — Si₃N4, біла порошкоподібна кристалічна речовина. Дослідження його стійкості до термічного удару все ще обмежені. Стійкість конструкційних виробів до термічного удару є сукупністю фізичних і термодинамічних властивостей. Багато застосувань кераміки з нітриду кремнію залежать- від температури; різкі зміни температури навколишнього середовища можуть значно знизити його фізичні властивості. Тому дослідження стійкості нанотехнологій до термічного удару має вирішальне теоретичне значення.

Однак важливо зазначити, що ця точка плавлення не існує за нормального тиску. Він розкладається при температурі вище 1800 градусів Цельсія. Він може витримувати окислення до 1400 градусів за Цельсієм, а практичне застосування досягає 1200 градусів за Цельсієм. За межами цієї температури його механічна міцність знижується. Продукти нітриду кремнію є ковалентними сполуками з високою енергією зв’язку. Навіть в атмосфері внаслідок дії шлаків утворюється захисна плівка з оксидів металів. Тому вироби з нітриду кремнію мають відмінну органічну хімічну надійність. Вони не будуть окислюватися при температурах нижче певного діапазону. При 1200~1600 градусах утворюється захисна плівка, що запобігає подальшому окисленню. Нітрид кремнію + 3CO2=2N2 + 3Диоксид кремнію. З водою не реагує.