V súčasnosti sa keramické materiály čoraz častejšie používajú v železnej a neželeznej metalurgii, sklárskom a žiaruvzdornom priemysle. Majú jedinečné vlastnosti, ktoré umožňujú zlepšiť rôzne oblasti výroby. Najsľubnejším keramickým materiálom je nitrid kremíka. To je látka budúcnosti, vďaka ktorej sa prestavujú rôzne technologické výrobne. Napríklad, ako je ťažba zlata a všetky druhy spracovateľských závodov.
Čo je to za látku?
Nitrid kremíka je jedinečný keramický materiál, ktorý nachádza svoje uplatnenie v mnohých priemyselných odvetviach. Patrí do skupiny neoxidovej keramiky, pretože neobsahuje atómy kyslíka.
Vzorec nitridu kremíka: Si3N4.
Štruktúra
Mikroštruktúra Si3N4 sú mikrotyčinky, ktoré tvoria valcovité kryštály. Táto vlastnosť sa ukázala ako zásadne dôležitá pri spracovaní rôznych druhov liatiny, najmä tých, ktoré obsahujú keramické vložky. Pri použití rôznych kovov ako rezných materiálov nie sú otáčky také rýchle, ako je potrebné, preto je potrebné použiť rôzne rezné kvapaliny. Vďaka úžasnej štruktúre nitridu kremíka má jeho použitie na rezanie liatiny za následok, že je možné dosiahnuť maximálnu rýchlosť bez potreby mazacích kvapalín. Vďaka svojmu jedinečnému zloženiu má tento materiál vysokú rázovú pevnosť, čo znamená, že látka má vysokú odolnosť voči nárazu.
Prijať
Existujú rôzne spôsoby získania tejto zlúčeniny. Jedným z nich je chemické zrážanie, ktoré sa uskutočňuje pri teplotách od 700 do 900 °C. Pri použití tejto metódy sa zlúčenina získa v amorfnej forme, ktorá je dielektrikom. V tomto prípade môže byť možný obsah vodíka v tomto materiáli až 8 %. V tomto prípade môžu atómy dusíka a kremíka vytvárať vodíkové väzby s vodíkom obsiahnutým v amorfnej zrazenine. Existuje závislosť obsahu atómov vodíka od teploty, pri ktorej prebiehala depozícia, ako aj od pomeru východiskových látok v zmesi plynov.
Najvyšší obsah látky sa objaví, ak sa nitrid kremíka vylúči pri nízkych teplotách a pri vysokej koncentrácii amoniaku v plynnej zmesi. Ak sa proces vykonáva v malompomer amoniaku k dichlórsilánu, materiál bude obsahovať vo svojom zložení dostatočne veľké množstvo kremíka, čo vedie k vytvoreniu nedostatočných dielektrických vlastností. Odolnosť voči elektrine Si3N4 závisí aj od teplotných podmienok, pri ktorých sa vyrába.
Výroba nitridu kremíka je zložitý proces, pri ktorom je potrebné zvážiť rôzne podmienky, aby produkt splnil požiadavky. Vzhľadom na dôležité oblasti, v ktorých nachádza svoje uplatnenie, je potrebné zodpovedne pristupovať k podmienkam uloženia.
Vlastnosti nitridu kremíka
Tento materiál je látka s jedinečnými fyzikálnymi a fyzikálno-chemickými vlastnosťami.
Jednou z najdôležitejších vlastností je, že táto látka má nízku hustotu a najvyššiu rázovú pevnosť, čo vedie k možnosti použitia materiálov z nitridu kremíka ako guľôčok pre ľahké ložiská.
Tento materiál je odolný voči teplu. Môže byť použitý pri 1300°C v oxidačnej atmosfére a pri 1600°C v neutrálnej atmosfére. Tieto vlastnosti sú dôležité aj pre použitie v rôznych priemyselných aplikáciách, ako sú procesy zvárania.
Aplikácia
Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam je nitrid kremíka široko používaný v rôznych oblastiach spracovateľského priemyslu. Tento materiál má najväčší význam pre železiarsky priemysel, asako môžete pomocou nástroja na rezanie zvýšiť rýchlosť procesu, ako aj odmietnuť používanie chladiacich kvapalín a mazív.
Okrem toho, kvôli vysokej tepelnej odolnosti v rôznych prostrediach, sa Si3N4 používa pri zváraní rôznych materiálov. Vďaka jedinečnej kombinácii tribologických vlastností sa nitrid kremíka používa na výrobu guľôčok pre rôzne typy ložísk.
