"Houževnatost" byla vylepšena! Osm hrotů pro tvrzení keramiky z nitridu křemíku- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Jako důležitý konstrukční keramický materiál je Si ₃ N ₄ keramika má dobré mechanické vlastnosti a odolnost proti tepelným šokům (zahřátá na více než 1000℃ na vzduchu se nerozbije ani při náhlém ochlazení nebo zahřátí). V současnosti je považován za dobrý komplexní výkon a je široce používán v metalurgii, letectví, energetice, strojírenství, vojenském průmyslu, optice, sklářském průmyslu a dalších oborech.

Omezuje "běžný problém keramiky" - vysoká křehkost

Si ₃ N ₄ je sloučenina se silnou kovalentní vazbou s vysokou pevností atomové vazby a dobrým komplexním výkonem. Navíc kvůli směrovosti a nasycení kovalentních vazeb je v Si málo skluzových systémů ₃ N ₄ keramika složená z kovalentních vazeb, a ty se obvykle lámou dříve, než dojde k uklouznutí, což má za následek výraznou křehkost Si ₃ N ₄ keramika.

Nízká lomová houževnatost Si ₃ N ₄ keramika a citlivost na lokální trhliny uvnitř materiálu se staly fatálními nedostatky Si ₃ N ₄ keramiky, což vážně ovlivňuje jeho životnost a spolehlivost a značně omezuje jeho rozsah použití.

Ovlivňuje prášek suroviny jeho lomovou houževnatost?

Vzhledem k tomu, že proces přípravy Si ₃ N ₄ keramika používá jako surovinu především prášek, po lisování a slinování se získá hutné keramické těleso. Proto vlastnosti Si ₃ N ₄ prášek hraje zásadní roli v procesu slinování a výkonu. Si ₃ N ₄ prášek zahrnuje především dva typy: α-Si ₃ N ₄ fáze a β-Si ₃ N ₄ Když je obsah β-fáze v prášku >30 obj. %, hnací síla se během fáze rozpouštění slinování a opětovného vysrážení snižuje a proces zhušťování keramiky z nitridu křemíku je inhibován; a mikrostruktura keramiky se skládá hlavně z jemnějších rovnoosých krystalů, což nepřispívá k dosažení vysoké lomové houževnatosti.

Použití α-Si ₃ N ₄ protože počáteční prášek je vhodnější pro přípravu vysoce pevného a houževnatého Si ₃ N ₄ keramika, protože α-Si ₃ N ₄ vzniká rozpouštěcí srážecí reakcí během slinování v kapalné fázi β-Si ₃ N ₄ a v následné fázi hrubnutí zrna anizotropní růst β-Si ₃ N ₄ může vytvářet samotuhnoucí mikrostrukturu, zlepšující hustotu a houževnatost Si ₃ N ₄ keramika.

Pokud jde o obsah kyslíku, houževnatost se zvyšuje se snižujícím se obsahem kyslíku v prášku. Je tomu tak proto, že při použití prášků s nízkým obsahem povrchového kyslíku se během slinování vytváří méně kapalné fáze, což má za následek méně nukleačních míst a méně jader a krystalická forma se mění ze semiaxiální na axiální. p-Si ₃ N ₄ je ve formě dlouhých tyčí, s vyšším poměrem stran a vyšší lomovou houževnatostí.

Kromě toho Si ₃ N ₄ prášky s vysokým obsahem uhlíku inhibují proces zhušťování nitridu křemíku. Protože uhlík reaguje s oxidem křemičitým (SiO ₂ ) na povrchu Si ₃ N ₄ prášek pro generování CO a SiO, tvorba kapalné fáze je inhibována, což neprospívá procesu zhušťování Si ₃ N ₄ .

Proto obsah α fáze, obsah kyslíku a obsah uhlíku v Si ₃ N ₄ Všechny práškové keramické suroviny ovlivňují lomovou houževnatost Si ₃ N ₄ slinuté tělo. Klíčové faktory pro výběr vysokého α pro získání vysoké lomové houževnatosti Si ₃ N ₄ keramika je fyzikální fáze, nízký obsah kyslíku, nízký obsah uhlíku a vhodný specifický povrch Si ₃ N ₄ prášek.