"Húževnatosť" bola vylepšená! Osem hrotov na tvrdenie keramiky z nitridu kremíka- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Ako dôležitý konštrukčný keramický materiál je Si ₃ N ₄ keramika má dobré mechanické vlastnosti a odolnosť voči tepelným šokom (zahriata na viac ako 1000℃ na vzduchu sa nerozbije ani pri náhlom ochladení alebo zahriatí). V súčasnosti sa považuje za dobrý komplexný výkon a je široko používaný v metalurgii, letectve, energetike, strojárstve, vojenskom priemysle, optike, sklárskom priemysle a ďalších oblastiach.

Obmedzené "bežným problémom keramiky" - vysokou krehkosťou

Si ₃ N ₄ je zlúčenina so silnou kovalentnou väzbou s vysokou silou atómovej väzby a dobrým komplexným výkonom. Okrem toho v dôsledku smerovosti a nasýtenia kovalentných väzieb existuje v Si len málo systémov sklzu ₃ N ₄ keramika zložená z kovalentných väzieb a tie sa zvyčajne rozbijú skôr, ako dôjde k skĺznutiu, čo má za následok výraznú krehkosť Si ₃ N ₄ keramika.

Avšak nízka lomová húževnatosť Si ₃ N ₄ keramika a citlivosť na lokálne trhliny vo vnútri materiálu sa stali fatálnymi nedostatkami Si ₃ N ₄ keramiky, čo vážne ovplyvňuje jeho životnosť a spoľahlivosť a značne obmedzuje jeho rozsah použitia.

Ovplyvňuje prášok suroviny jeho lomovú húževnatosť?

Od procesu prípravy Si ₃ N ₄ keramika používa ako surovinu hlavne prášok, po lisovaní a spekaní sa získa hutné keramické telo. Preto vlastnosti Si ₃ N ₄ prášok hrá dôležitú úlohu v procese spekania a výkonnosti. Si ₃ N ₄ prášok zahŕňa hlavne dva typy: α-Si ₃ N ₄ fázy a β-Si ₃ N ₄ Keď je obsah β-fázy v prášku > 30 obj. %, hnacia sila klesá počas fázy rozpúšťania spekaním a opätovného vyzrážania a proces zhutňovania keramiky z nitridu kremíka je inhibovaný; a mikroštruktúra keramiky sa skladá hlavne z jemnejších rovnoosých kryštálov, čo neprispieva k dosiahnutiu vysokej lomovej húževnatosti.

Použitie α-Si ₃ N ₄ pretože počiatočný prášok je vhodnejší na prípravu Si s vysokou pevnosťou a húževnatosťou ₃ N ₄ keramika, pretože α-Si ₃ N ₄ vzniká rozpúšťacou zrážacou reakciou počas spekania v kvapalnej fáze β-Si ₃ N ₄ a v následnom štádiu hrubnutia zrna anizotropný rast β-Si ₃ N ₄ môže vytvárať samotvrdnúcu mikroštruktúru, čím sa zlepšuje hustota a húževnatosť Si ₃ N ₄ keramika.

Pokiaľ ide o obsah kyslíka, húževnatosť sa zvyšuje so znižujúcim sa obsahom kyslíka v prášku. Je to preto, že pri použití práškov s nízkym obsahom povrchového kyslíka sa počas spekania vytvára menej kvapalnej fázy, čo má za následok menej nukleačných miest a menej jadier a kryštalická forma sa mení zo semiaxiálnej na axiálnu. p-Si ₃ N ₄ je vo forme dlhých tyčí, s vyšším pomerom strán a vyššou lomovou húževnatosťou.

Okrem toho Si ₃ N ₄ prášky s vysokým obsahom uhlíka budú inhibovať proces zahusťovania nitridu kremíka. Pretože uhlík reaguje s oxidom kremičitým (SiO ₂ ) na povrchu Si ₃ N ₄ prášku na generovanie CO a SiO, je inhibovaná tvorba kvapalnej fázy, čo neprispieva k procesu zahusťovania Si ₃ N ₄ .

Preto obsah fázy α, obsah kyslíka a obsah uhlíka v Si ₃ N ₄ Všetky práškové keramické suroviny ovplyvňujú lomovú húževnatosť Si ₃ N ₄ spekané telo. Kľúčové faktory pre výber vysokého α na získanie vysokej lomovej húževnatosti Si ₃ N ₄ keramika je fyzikálna fáza, nízky obsah kyslíka, nízky obsah uhlíka a vhodný špecifický povrch Si ₃ N ₄ prášok.