V současnosti se keramické materiály stále více používají v metalurgii železných a neželezných kovů, sklářském a žáruvzdorném průmyslu. Mají jedinečné vlastnosti, které umožňují vylepšit různé oblasti výroby. Nejslibnějším keramickým materiálem je nitrid křemíku. To je látka budoucnosti, díky které dochází k přestavbě různých technologických výrob. Například, jako je těžba zlata a všechny druhy zpracovatelských závodů.
Co je to za látku?
Nitrid křemíku je jedinečný keramický materiál, který nachází uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích. Patří do skupiny neoxidové keramiky, protože neobsahuje atomy kyslíku.
Vzorec nitridu křemíku: Si3N4.
Struktura
Mikrostruktura Si3N4 jsou mikrotyčinky, které tvoří válcovité krystaly. Tato vlastnost se ukázala jako zásadně důležitá při zpracování různých druhů litiny, zejména těch s keramickými vložkami. Při použití různých kovů jako řezných materiálů není rychlost tak rychlá, jak je požadováno, proto je nutné používat různé řezné kapaliny. Díky úžasné struktuře nitridu křemíku má jeho použití pro řezání litiny za následek to, že je možné dosáhnout maximální rychlosti bez potřeby mazacích kapalin. Díky svému jedinečnému složení má tento materiál vysokou rázovou houževnatost, což znamená, že látka má vysokou odolnost proti nárazu.
Přijmout
Existují různé způsoby, jak získat tuto sloučeninu. Jedním z nich je chemické srážení, které se provádí při teplotách od 700 do 900 °C. Při použití této metody se sloučenina získá v amorfní formě, což je dielektrikum. V tomto případě může být možný obsah vodíku v tomto materiálu až 8 %. V tomto případě mohou atomy dusíku a křemíku tvořit vodíkové vazby s vodíkem obsaženým v amorfní sraženině. Existuje závislost obsahu atomů vodíku na teplotě, při které byla depozice provedena, a také na poměru výchozích látek ve směsi plynů.
Nejvyšší obsah látky se objeví, pokud je nitrid křemíku vylučován při nízkých teplotách a při vysoké koncentraci amoniaku v plynné směsi. Pokud se proces provádí v malémpoměr amoniaku k dichlorsilanu, materiál bude obsahovat dostatečně velké množství křemíku ve svém složení, což vede k vytvoření nedostatečných dielektrických vlastností. Odolnost vůči elektřině Si3N4 závisí také na teplotních podmínkách, za kterých se vyrábí.
Výroba nitridu křemíku je složitý proces, kde je třeba vzít v úvahu různé podmínky, aby produkt splnil požadavky. Vzhledem k důležitým oblastem, ve kterých nachází své uplatnění, je nutné k podmínkám uložení přistupovat zodpovědně.
Vlastnosti nitridu křemíku
Tento materiál je látka s jedinečnými fyzikálními a fyzikálně-chemickými vlastnostmi.
Jednou z nejdůležitějších vlastností je, že tato látka má nízkou hustotu a nejvyšší rázovou houževnatost, což vede k možnosti použití materiálů z nitridu křemíku jako kuliček pro lehká ložiska.
Tento materiál je odolný vůči teplu. Může být použit při 1300°C v oxidační atmosféře a při 1600°C v neutrální atmosféře. Tyto vlastnosti jsou také důležité pro použití v různých průmyslových aplikacích, jako jsou svařovací procesy.
Aplikace
Díky svým jedinečným vlastnostem je nitrid křemíku široce používán v různých oblastech zpracovatelského průmyslu. Tento materiál má největší význam pro železářský průmysl, asjak s jeho použitím jako řezných nástrojů můžete zvýšit rychlost procesu a také odmítnout použití chladicích kapalin a maziv.
Kromě toho se kvůli vysoké tepelné odolnosti v různých atmosférách Si3N4 používá při svařování různých materiálů. Díky jedinečné kombinaci tribologických vlastností se nitrid křemíku používá k výrobě kuliček pro různé typy ložisek.
