La ceràmica tècnica és àmpliament utilitzada en diverses indústries. La ceràmica no òxid ocupa una proporció relativament gran de ceràmica tècnica. La ceràmica sense òxid es refereix principalment a ceràmica de nitrur, ceràmica de carbur, ceràmica boride i ceràmica silicida. Generalment estan unides per forts enllaços covalents, i les matèries primeres ceràmiques no òxid rares rarament existeixen a la natura. Cal sintetitzar artificialment les matèries primeres, i després elaborar productes ceràmics segons el procés ceràmic. En aquest article s'introduiran breument les següents cinc ceràmiques comunes sense òxid.
ceràmica de nitrur de silici ▼
El nitrur de silici (Si3N4) és un compost d'enllaç covalent, que té dos tipus de cristalls: α-Si3N4 i β-Si3N4. α-Si3N4 és un cristall granular, β-Si3N4 és un cristall d'agulla, tots dos pertanyen al sistema cristal·lí hexagonal. A causa de l'alta temperatura i resistència al desgast de la ceràmica Si3N4, bona resistència al xoc tèrmic, resistència a la corrosió, baix coeficient de fricció i baix coeficient d'expansió tèrmica, ha estat àmpliament utilitzat en molts camps industrials.
ceràmica de nitrur de ▼ Boron
L'estructura i algunes propietats del nitrur de bor (BN) són similars al grafit, i té dos tipus de cristalls: hexagonals i cúbics. Hexagonal es pot convertir en BN cúbic a 1.300-1.800 °C i 6,5MPa, i la seva duresa és només la segona al diamant. El material BN amb la fase cristal·lina principal hexagonal té capacitat de treball, lubricació blanca i bones propietats tèrmiques. És un material aïllant i dissipador elèctric ideal a alta temperatura i també és un material d'envàs metal·lúrgic excepcional.
Ceràmica de carbur de silici ▼
Les ceràmiques de carbur de silici (SiC) tenen dos tipus de cristall, un és α-SiC, que pertany al sistema cristal·lí hexagonal. És un tipus estable d'alta temperatura; l'altre és β-SiC, que pertany al sistema cristal·lí cúbic i és un tipus estable a baixa temperatura. α-SiC es pot transformar en cristall β-SiC en el rang de temperatura de 2.100-2.400 °C. Les ceràmiques de carbur de silici tenen una alta resistència a la temperatura, alta temperatura, alta duresa, resistència al desgast, resistència a la corrosió, resistència a l'oxidació, alta conductivitat tèrmica i bona estabilitat tèrmica, de manera que és un bon material ceràmic estructural d'alta temperatura per sobre dels 1.400 °C. Al principi es va utilitzar principalment com a materials refractaris i abrasius, com ara maons de broquet d'acer, revestiment de forns, mobles de forn, rodes de mòlta, etc., i després es va utilitzar gradualment en alguns camps tècnics com materials estructurals d'alta temperatura o elements de calefacció, com ara filtres d'escapament de coets, pales de turbina de gas, elèctrodes de generadors de fluids magnètics, elements elèctrics de calefacció, etc.
▼ Boron Carbur de Ceràmica
El carbur de bor té les característiques de baixa densitat, alta resistència, alta estabilitat de temperatura i bona estabilitat química. També conegut com a diamant negre, és una substància inorgànica amb una fórmula química de B₄C, generalment gris-negre. B₄C és un dels tres materials més durs (segon només per diamant i nitrur de bor cúbic). En comparació amb el nitrur de diamant i bor cúbic, el carbur de bor és fàcil de fabricar i de baix cost, de manera que s'utilitza més àmpliament. Pot reemplaçar diamants cars en alguns llocs i s'utilitza comunament en rectificat, perforació i altres aspectes. El carbur de bor s'utilitza normalment en armadures de tanc, escuts corporals i moltes aplicacions industrials. El carbur de bor pot absorbir un gran nombre de neutrons sense formar cap isòtop radioactiu, per la qual cosa és un absorbent ideal per a neutrons en centrals nuclears.
