Attualmente, i materiali ceramici sono sempre più utilizzati nelle industrie della metallurgia ferrosa e non ferrosa, del vetro e dei refrattari. Hanno proprietà uniche che consentono di migliorare varie aree di produzione. Il materiale ceramico più promettente è il nitruro di silicio. Questa è la sostanza del futuro, grazie alla quale si stanno ricostruendo diverse produzioni tecnologiche. Ad esempio, come l'industria mineraria dell'oro e tutti i tipi di impianti di lavorazione.
Cos'è questa sostanza?
Il nitruro di silicio è un materiale ceramico unico che trova applicazione in molti settori. Appartiene al gruppo delle ceramiche non ossidiche perché non contiene atomi di ossigeno.
Formula di nitruro di silicio: Si3N4.
Struttura
Microstruttura Si3N4 sono microbarrette che formano cristalli cilindrici. Questa proprietà si rivelò di fondamentale importanza nella lavorazione di vari tipi di ghisa, in particolare di quelle contenenti inserti ceramici. Quando si utilizzano metalli diversi come materiali da taglio, la velocità non è così elevata come richiesto, quindi è necessario utilizzare una varietà di fluidi da taglio. Grazie alla straordinaria struttura del nitruro di silicio, il suo utilizzo per il taglio della ghisa fa sì che sia possibile raggiungere la massima velocità senza la necessità di fluidi lubrificanti. Grazie alla sua composizione unica, questo materiale ha un'elevata resistenza agli urti, il che significa che la sostanza ha un'elevata resistenza agli urti.
Ricevi
Ci sono vari modi per ottenere questo composto. Uno di questi è la precipitazione chimica, che viene effettuata a temperature comprese tra 700 e 900 °C. Quando si utilizza questo metodo, si ottiene un composto in una forma amorfa, che è un dielettrico. In questo caso, il possibile contenuto di idrogeno in questo materiale può arrivare fino all'8%. In questo caso, gli atomi di azoto e silicio possono formare legami idrogeno con l'idrogeno contenuto nel precipitato amorfo. C'è una dipendenza del contenuto di atomi di idrogeno dalla temperatura alla quale è stata effettuata la deposizione, nonché dal rapporto tra le sostanze iniziali nella miscela di gas.
Il contenuto più alto della sostanza appare se il nitruro di silicio si deposita a basse temperature e ad alta concentrazione di ammoniaca nella miscela gassosa. Se il processo viene eseguito in un piccoloil rapporto tra ammoniaca e diclorosilano, il materiale includerà una quantità sufficientemente grande di silicio nella sua composizione, il che porta alla formazione di proprietà dielettriche insufficienti. La resistenza all'elettricità Si3N4 dipende anche dalle condizioni di temperatura in cui viene prodotta.
La produzione di nitruro di silicio è un processo complesso in cui è necessario considerare una varietà di condizioni affinché il prodotto soddisfi i requisiti. Dati gli ambiti importanti in cui trova applicazione, è necessario avvicinarsi responsabilmente alle condizioni per la deposizione.
Proprietà del nitruro di silicio
Questo materiale è una sostanza con proprietà fisiche e fisico-chimiche uniche.
Una delle caratteristiche più importanti è che questa sostanza ha una bassa densità e la massima resistenza all'urto, il che porta alla possibilità di utilizzare materiali in nitruro di silicio come sfere per cuscinetti leggeri.
Questo materiale è resistente al calore. Può essere utilizzato a 1300°C in atmosfera ossidante ea 1600°C in atmosfera neutra. Queste proprietà sono importanti anche per l'uso in varie applicazioni industriali come i processi di saldatura.
Applicazione
A causa delle sue caratteristiche uniche, il nitruro di silicio è ampiamente utilizzato in varie aree dell'industria di trasformazione. Questo materiale è della massima importanza per l'industria del ferro, comecome, utilizzandolo come utensile da taglio, puoi aumentare la velocità del processo, oltre a rifiutare l'uso di refrigeranti e lubrificanti.
Oltre a questo, a causa dell'elevata resistenza al calore in varie atmosfere, Si3N4 viene utilizzato nella saldatura di vari materiali. A causa della combinazione unica di proprietà tribologiche, il nitruro di silicio viene utilizzato per produrre sfere per vari tipi di cuscinetti.
