Gốm sứ kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Gốm sứ không oxit chiếm một tỷ lệ tương đối lớn của gốm sứ kỹ thuật. Gốm sứ không oxit chủ yếu đề cập đến gốm nitride, gốm cacbua, gốm boride và gốm sứ silicide. Chúng thường được liên kết bởi các liên kết cộng hóa trị mạnh, và nguyên liệu gốm phi oxit hiếm khi tồn tại trong tự nhiên. Nó là cần thiết để tổng hợp một cách giả tạo các nguyên liệu thô, và sau đó làm cho các sản phẩm gốm theo quá trình gốm. Bài viết này sẽ giới thiệu ngắn gọn năm loại gốm phi oxit phổ biến sau đây.
▼ Gốm Silicon Nitride
Silicon nitride (Si3N4) là một hợp chất liên kết cộng hóa trị, có hai loại tinh thể, đó là α-Si3N4 và β-Si3N4. α-Si3N4 là một tinh thể dạng hạt, β-Si3N4 là một tinh thể kim, cả hai đều thuộc hệ tinh thể lục giác. Do nhiệt độ cao và khả năng chống mài mòn của gốm Sứ Si3N4, khả năng chống sốc nhiệt tốt, chống ăn mòn, hệ số ma sát thấp và hệ số giãn nở nhiệt thấp, nó đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp.
▼ Gốm Boron Nitride
Cấu trúc và một số tính chất của boron nitride (BN) tương tự như than chì, và nó có hai loại tinh thể: lục giác và khối. Hình lục giác có thể được chuyển đổi thành BN khối ở 1.300-1.800 ° C và 6,5MPa, và độ cứng của nó chỉ đứng sau kim cương. Vật liệu BN với pha tinh thể chính lục giác có khả năng làm việc, bôi trơn trắng và tính chất nhiệt tốt. Nó là một vật liệu cách điện và tản nhiệt lý tưởng ở môi trường nhiệt độ cao và cũng là một vật liệu chứa luyện kim nổi bật.
▼ Gốm cacbua silicon
Gốm silicon cacbua (SiC) có hai loại tinh thể, một loại là α-SiC, thuộc hệ tinh thể lục giác. Nó là một loại ổn định nhiệt độ cao; cái còn lại β-SiC, thuộc hệ tinh thể khối và là loại ổn định nhiệt độ thấp. α-SiC có thể được chuyển thành dạng tinh thể β-SiC trong phạm vi nhiệt độ 2.100-2.400 °C. Gốm cacbua silicon có độ bền nhiệt độ cao, leo nhiệt độ cao thấp, độ cứng cao, chống mài mòn, chống ăn mòn, chống oxy hóa, độ dẫn nhiệt cao và ổn định nhiệt tốt, vì vậy nó là một vật liệu gốm kết cấu nhiệt độ cao tốt trên 1.400 ° C. Lúc đầu, nó chủ yếu được sử dụng làm vật liệu chịu lửa và chất mài mòn, chẳng hạn như gạch vòi phun làm thép, lót lò, đồ nội thất lò nung, bánh xe mài, v.v., và sau đó dần dần được sử dụng trong một số lĩnh vực kỹ thuật như vật liệu kết cấu nhiệt độ cao hoặc các yếu tố sưởi ấm, chẳng hạn như vòi phun khí thải tên lửa, cánh tuabin khí, điện cực của máy phát điện từ tính, yếu tố sưởi ấm lò điện, v.v.
▼ Gốm cacbua Boron
Cacbua Boron có đặc tính mật độ thấp, độ bền cao, ổn định nhiệt độ cao và ổn định hóa học tốt. Còn được gọi là kim cương đen, nó là một chất vô cơ với công thức hóa học B₄C, thường là màu xám đen. B₄C là một trong ba vật liệu cứng nhất (chỉ đứng sau kim cương và khối boron nitride). So với kim cương và khối boron nitride, cacbua boron dễ sản xuất và chi phí thấp, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi hơn. Nó có thể thay thế kim cương đắt tiền ở một số nơi và thường được sử dụng trong mài, khoan và các khía cạnh khác. Cacbua Boron thường được sử dụng trong áo giáp xe tăng, lá chắn cơ thể và nhiều ứng dụng công nghiệp. Cacbua Boron có thể hấp thụ một số lượng lớn neutron mà không hình thành bất kỳ đồng vị phóng xạ nào, vì vậy nó là một chất hấp thụ neutron lý tưởng trong các nhà máy điện hạt nhân.
