Pašlaik keramikas materiālus arvien vairāk izmanto melno un krāsaino metālu metalurģijā, stikla un ugunsizturīgo materiālu rūpniecībā. Tiem ir unikālas īpašības, kas ļauj uzlabot dažādas ražošanas jomas. Visdaudzsološākais keramikas materiāls ir silīcija nitrīds. Tā ir nākotnes viela, pateicoties kurai tiek pārbūvētas dažādas tehnoloģiskās produkcijas. Piemēram, zelta ieguves rūpniecība un visa veida pārstrādes rūpnīcas.
Kas šī ir par vielu?
Silīcija nitrīds ir unikāls keramikas materiāls, kas tiek pielietots daudzās nozarēs. Tas pieder pie neoksīdu keramikas grupas, jo nesatur skābekļa atomus.
Silīcija nitrīda formula: Si3N4.
Struktūra
Mikrostruktūra Si3N4 ir mikrostieņi, kas veido cilindriskus kristālus. Šī īpašība izrādījās ļoti svarīga dažādu veidu čuguna apstrādē, jo īpaši to, kas satur keramikas ieliktņus. Izmantojot dažādus metālus kā griešanas materiālus, ātrums nav tik liels kā nepieciešams, tāpēc ir nepieciešams izmantot dažādus griešanas šķidrumus. Pateicoties apbrīnojamajai silīcija nitrīda struktūrai, tā izmantošana čuguna griešanai nodrošina to, ka ir iespējams sasniegt maksimālo ātrumu, neizmantojot eļļošanas šķidrumus. Pateicoties tā unikālajam sastāvam, šim materiālam ir augsta triecienizturība, kas nozīmē, ka vielai ir augsta triecienizturība.
Saņemt
Ir dažādi veidi, kā iegūt šo savienojumu. Viens no tiem ir ķīmiskā nogulsnēšana, kas tiek veikta temperatūrā no 700 līdz 900 °C. Izmantojot šo metodi, tiek iegūts savienojums amorfā formā, kas ir dielektrisks. Šajā gadījumā iespējamais ūdeņraža saturs šajā materiālā var būt līdz 8%. Šajā gadījumā slāpekļa un silīcija atomi var veidot ūdeņraža saites ar ūdeņradi, kas atrodas amorfajās nogulsnēs. Ūdeņraža atomu saturs ir atkarīgs no temperatūras, kurā tika veikta nogulsnēšanās, kā arī no sākotnējo vielu attiecības gāzu maisījumā.
Vislielākais vielas saturs parādās, ja silīcija nitrīds tiek nogulsnēts zemā temperatūrā un augstā amonjaka koncentrācijā gāzveida maisījumā. Ja process tiek veikts nelielāamonjaka attiecība pret dihlorsilānu, materiāla sastāvā būs pietiekami liels daudzums silīcija, kas noved pie nepietiekamu dielektrisko īpašību veidošanās. Izturība pret elektrību Si3N4 ir atkarīga arī no temperatūras apstākļiem, kādos tā tiek ražota.
Silīcija nitrīda ražošana ir sarežģīts process, kurā jāņem vērā dažādi apstākļi, lai produkts atbilstu prasībām. Ņemot vērā svarīgās jomas, kurās tas tiek izmantots, ir nepieciešams atbildīgi pieiet noguldīšanas nosacījumiem.
Silīcija nitrīda īpašības
Šis materiāls ir viela ar unikālām fizikālajām un fizikāli ķīmiskajām īpašībām.
Viena no svarīgākajām īpašībām ir tā, ka šai vielai ir zems blīvums un vislielākā triecienizturība, kas ļauj izmantot silīcija nitrīda materiālus kā vieglo gultņu lodītes.
Šis materiāls ir karstumizturīgs. To var izmantot 1300°C temperatūrā oksidējošā atmosfērā un 1600°C neitrālā atmosfērā. Šīs īpašības ir svarīgas arī izmantošanai dažādos rūpnieciskos lietojumos, piemēram, metināšanas procesos.
Pieteikums
Pateicoties tā unikālajām īpašībām, silīcija nitrīds tiek plaši izmantots dažādās apstrādes rūpniecības jomās. Šim materiālam ir vislielākā nozīme dzelzs rūpniecībā, kākā, izmantojot to kā griezējinstrumentus, var palielināt procesa ātrumu, kā arī atteikties no dzesēšanas šķidrumu un smērvielu lietošanas.
Turklāt, pateicoties augstajai karstumizturībai dažādās atmosfērās, Si3N4 tiek izmantots dažādu materiālu metināšanā. Pateicoties unikālajai triboloģisko īpašību kombinācijai, silīcija nitrīdu izmanto dažādu veidu gultņu lodīšu izgatavošanai.
