Γιατί τα προϊόντα νιτριδίου του πυριτίου υφίστανται μερικές φορές συμπύκνωση πυροσυσσωμάτωσης;

Πολλές βιομηχανικές επιχειρήσεις αντιμετωπίζουν επί του παρόντος μεγάλο φόρτο εργασίας, καθώς η κοινωνία βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στις χημικές πρώτες ύλες. Για να εξασφαλιστεί επαρκής προμήθεια αυτών των υλικών, πολλές εταιρείες επιλέγουν να τα παράγουν και να τα πωλούν, σχηματίζοντας μια προσοδοφόρα βιομηχανική αλυσίδα. Τα προϊόντα νιτριδίου του πυριτίου εμφανίζονται συχνά στην καθημερινή μας ζωή. όχι μόνο χρησιμοποιούνται ευρέως αλλά και εξαιρετικά ανθεκτικά. Ποιες είναι λοιπόν οι ιδιότητες και οι εφαρμογές τους;

Τα προϊόντα νιτριδίου του πυριτίου περιέχουν ζωτικής σημασίας δομικά υλικά. Χρησιμοποιούνται όχι μόνο σε κεραμικά αλλά και σε πολλά ηλεκτρονικά προϊόντα, καθώς και σε εξαρτήματα αεροδιαστημικής και αυτοκινήτων, όπως εργαλεία κοπής, κεραμικά ρουλεμάν, ρότορες στροβίλων και ψύκτρες. Επιπλέον, η πυροσυσσωμάτωση και η πύκνωση έχουν μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη και την εφαρμογή του.

Εκτός από τις ιδιότητες που αναφέρονται παραπάνω, διαθέτει επίσης αντοχή στη φθορά και, κυρίως, λιπαντικότητα. Το νιτρίδιο του πυριτίου είναι ένα εξαιρετικά-σκληρό υλικό με εγγενή λιπαντικότητα και αντοχή στη φθορά. Δεν αντιδρά με άλλα ανόργανα οξέα εκτός από το υδροφθορικό οξύ, παρουσιάζει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση και είναι ανθεκτικό στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες.

Το βασικό πλεονέκτημα είναι η εξαιρετική αντοχή του σε θερμικό σοκ. Αντέχει σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 1000 βαθμούς Κελσίου στον αέρα, ακολουθούμενη από γρήγορη ψύξη και μετά αναθέρμανση χωρίς ρωγμές. Λόγω αυτών των ανώτερων ιδιοτήτων, χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή ρουλεμάν, στεγανοποιήσεων αεριοστροβίλων, πτερυγίων στροβίλου και μόνιμων καλουπιών.

Τα προϊόντα νιτριδίου του πυριτίου έχουν σημείο τήξης που προσεγγίζει τους 2000 βαθμούς Κελσίου και πυκνότητα 3,44 g/cm³. Ο χημικός του τύπος είναι Si3N4, ένα λευκό κονιώδες κρυσταλλικό στερεό. Η έρευνα σχετικά με την αντοχή του σε θερμικό σοκ είναι ακόμα περιορισμένη. Η αντοχή σε θερμικό σοκ των δομικών προϊόντων είναι ένας συνδυασμός φυσικών και θερμοδυναμικών ιδιοτήτων. Πολλές εφαρμογές κεραμικών νιτριδίου του πυριτίου εξαρτώνται από τη θερμοκρασία-. οι δραστικές αλλαγές θερμοκρασίας στο περιβάλλον μπορούν να μειώσουν σημαντικά τις φυσικές του ιδιότητες. Ως εκ τούτου, η έρευνα για την αντοχή σε θερμικό σοκ της νανοτεχνολογίας έχει κρίσιμη θεωρητική αξία.

Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτό το σημείο τήξης δεν υπάρχει υπό κανονική πίεση. Αποσυντίθεται σε θερμοκρασίες άνω των 1800 βαθμών Κελσίου. Αντέχει σε οξείδωση έως και 1400 βαθμούς Κελσίου, με πρακτικές εφαρμογές που φτάνουν τους 1200 βαθμούς Κελσίου. Πέρα από αυτή τη θερμοκρασία, η μηχανική του αντοχή μειώνεται. Τα προϊόντα νιτριδίου του πυριτίου είναι ομοιοπολικές ενώσεις με υψηλή ενέργεια δεσμού. Ακόμη και στην ατμόσφαιρα, λόγω της δράσης της σκωρίας, θα σχηματιστεί μια προστατευτική μεμβράνη από οξείδια μετάλλων. Επομένως, τα προϊόντα νιτριδίου του πυριτίου έχουν εξαιρετική οργανική χημική αξιοπιστία. Δεν θα οξειδωθούν σε θερμοκρασίες κάτω από ένα συγκεκριμένο εύρος. Στους 1200~1600 βαθμούς, σχηματίζεται ένα προστατευτικό φιλμ, αποτρέποντας την περαιτέρω οξείδωση. Νιτρίδιο πυριτίου + 3CO2=2N2 + 3Διοξείδιο του πυριτίου. Δεν αντιδρά με το νερό.