Зашто производи од силицијум нитрида понекад пролазе кроз згушњавање синтеровања?

Многа индустријска предузећа тренутно се суочавају са великим оптерећењем, пошто се друштво у великој мери ослања на хемијске сировине. Да би обезбедиле довољну понуду ових материјала, многе компаније бирају да их производе и продају, формирајући уносан индустријски ланац. Производи силицијум нитрида се често виђају у нашем свакодневном животу; не само да су у широкој употреби већ су и изузетно издржљиви. Дакле, која су њихова својства и примена?

Производи од силицијум нитрида садрже кључне структурне материјале. Користе се не само у керамици већ иу многим електронским производима, као и у ваздухопловним и аутомобилским компонентама, као што су алати за сечење, керамички лежајеви, ротори турбина и хладњаци. Штавише, његово синтеровање и згушњавање су од великог значаја за његов развој и примену.

Поред горе наведених својстава, такође поседује отпорност на хабање и, што је најважније, мазивост. Силицијум нитрид је ултра-материјал са инхерентном мазивошћу и отпорношћу на хабање; не реагује са другим неорганским киселинама осим флуороводоничне киселине, показује јаку отпорност на корозију и отпоран је на оксидацију на високим температурама.

Кључна предност је његова одлична отпорност на топлотни удар. Може да издржи температуре које прелазе 1000 степени Целзијуса у ваздуху, након чега следи брзо хлађење, а затим поновно загревање без пуцања. Због ових врхунских својстава, често се користи у производњи лежајева, заптивки гасних турбина, лопатица турбина и трајних калупа.

Производи од силицијум нитрида имају тачку топљења која се приближава 2000 степени Целзијуса и густину од 3,44 г/цм³. Његова хемијска формула је Си₃Н₄, бела прашкаста кристална чврста супстанца. Истраживања о његовој отпорности на топлотни удар су још увек ограничена. Отпорност на топлотни удар структурних производа је комбинација физичких и термодинамичких својстава. Многе примене керамике од силицијум нитрида зависе од температуре{7}}; драстичне промене температуре у животној средини могу значајно смањити њена физичка својства. Стога, истраживање отпорности нанотехнологије на термички удар има кључну теоријску вредност.

Међутим, важно је напоменути да ова тачка топљења не постоји под нормалним притиском. Разлаже се на температурама изнад 1800 степени Целзијуса. Може да издржи оксидацију до 1400 степени Целзијуса, са практичним применама које достижу 1200 степени Целзијуса. Изнад ове температуре, његова механичка чврстоћа опада. Производи силицијум нитрида су ковалентна једињења са високом енергијом везе. Чак иу атмосфери, услед деловања шљаке, формираће се заштитни филм од металних оксида. Због тога производи од силицијум нитрида имају одличну органску хемијску поузданост. Неће се оксидирати на температурама испод одређеног опсега. На 1200~1600 степени формира се заштитни филм који спречава даљу оксидацију. Силицијум нитрид + 3ЦО2=2Н2 + 3Силицијум диоксид. Не реагује са водом.