Warum unterliegen Siliziumnitridprodukte manchmal einer Sinterverdichtung?
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Viele Industriebetriebe stehen derzeit unter hoher Auslastung, da die Gesellschaft stark auf chemische Rohstoffe angewiesen ist. Um eine ausreichende Versorgung mit diesen Materialien sicherzustellen, entscheiden sich viele Unternehmen für deren Produktion und Verkauf und bilden so eine lukrative Industriekette. Siliziumnitridprodukte sind in unserem täglichen Leben häufig anzutreffen; Sie sind nicht nur weit verbreitet, sondern auch äußerst langlebig. Was sind also ihre Eigenschaften und Anwendungen?
Siliziumnitridprodukte enthalten wichtige Strukturmaterialien. Sie werden nicht nur in Keramik, sondern auch in vielen elektronischen Produkten sowie in Luft- und Raumfahrt- und Automobilkomponenten wie Schneidwerkzeugen, Keramiklagern, Turbinenrotoren und Kühlkörpern verwendet. Darüber hinaus sind Sintern und Verdichten für seine Entwicklung und Anwendung von großer Bedeutung.
Zusätzlich zu den oben genannten Eigenschaften verfügt es auch über Verschleißfestigkeit und vor allem über Schmierfähigkeit. Siliziumnitrid ist ein ultrahartes Material mit inhärenter Schmierfähigkeit und Verschleißfestigkeit; Es reagiert nicht mit anderen anorganischen Säuren außer Flusssäure, weist eine starke Korrosionsbeständigkeit auf und ist bei hohen Temperaturen beständig gegen Oxidation.
Der entscheidende Vorteil ist die hervorragende Temperaturschockbeständigkeit. Es kann Temperaturen von mehr als 1000 Grad Celsius an der Luft standhalten, gefolgt von schnellem Abkühlen und anschließendem Wiedererwärmen, ohne dass es zu Rissen kommt. Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften wird es häufig bei der Herstellung von Lagern, Gasturbinendichtungen, Turbinenschaufeln und Dauerformen verwendet.
Siliziumnitridprodukte haben einen Schmelzpunkt von nahezu 2000 Grad Celsius und eine Dichte von 3,44 g/cm³. Seine chemische Formel ist Si₃N₄, ein weißer, pulverförmiger, kristalliner Feststoff. Die Forschung zur Thermoschockbeständigkeit ist noch begrenzt. Die Thermoschockbeständigkeit von Bauprodukten ist eine Kombination aus physikalischen und thermodynamischen Eigenschaften. Viele Anwendungen von Siliziumnitridkeramiken sind temperaturabhängig. Drastische Temperaturänderungen in der Umgebung können seine physikalischen Eigenschaften erheblich beeinträchtigen. Daher ist die Erforschung der Thermoschockbeständigkeit der Nanotechnologie von entscheidender theoretischer Bedeutung.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dieser Schmelzpunkt bei Normaldruck nicht existiert. Es zersetzt sich bei Temperaturen über 1800 Grad Celsius. Es hält einer Oxidation bis zu 1400 Grad Celsius stand, in der Praxis werden Temperaturen bis zu 1200 Grad Celsius erreicht. Jenseits dieser Temperatur nimmt seine mechanische Festigkeit ab. Siliziumnitridprodukte sind kovalente Verbindungen mit hoher Bindungsenergie. Selbst in der Atmosphäre bildet sich durch die Schlackenbildung ein schützender Film aus Metalloxiden. Daher weisen Siliziumnitridprodukte eine ausgezeichnete organisch-chemische Zuverlässigkeit auf. Bei Temperaturen unterhalb eines bestimmten Bereichs werden sie nicht oxidiert. Bei 1200–1600 Grad bildet sich ein Schutzfilm, der eine weitere Oxidation verhindert. Siliziumnitrid + 3CO2=2N2 + 3Siliziumdioxid. Es reagiert nicht mit Wasser.
