La cerámica técnica es ampliamente utilizada en varias industrias. La cerámica no oxido ocupa una proporción relativamente grande de la cerámica técnica. Las cerámicas no oxidadas se refieren principalmente a la cerámica de nitruro, la cerámica de carburo, la cerámica de boruro y la cerámica de siluro. Generalmente están unidos por fuertes enlaces covalentes, y las materias primas cerámicas no oxidas rara vez existen en la naturaleza. Es necesario sintetizar artificialmente las materias primas, y luego hacer productos cerámicos de acuerdo con el proceso cerámico. Este artículo presentará brevemente las siguientes cinco cerámicas comunes sin óxido.
▼ Cerámica de nitruro de silicio
El nitruro de silicio (Si3N4) es un compuesto de enlace covalente, que tiene dos tipos de cristales, a saber, α-Si3N4 y β-Si3N4. α-Si3N4 es un cristal granular, β-Si3N4 es un cristal de aguja, ambos pertenecen al sistema de cristal hexagonal. Debido a la alta temperatura y resistencia al desgaste de la cerámica Si3N4, buena resistencia al choque térmico, resistencia a la corrosión, bajo coeficiente de fricción y bajo coeficiente de expansión térmica, ha sido ampliamente utilizado en muchos campos industriales.
▼ Cerámica de nitruro de boro
La estructura y algunas propiedades del nitruro de boro (BN) son similares al grafito, y tiene dos tipos de cristales: hexagonal y cúbico. Hexagonal se puede convertir en BN cúbico a 1,300-1,800 ° C y 6.5MPa, y su dureza es la segunda después del diamante. El material BN con la fase cristalina principal hexagonal tiene trabajabilidad, lubricidad blanca y buenas propiedades térmicas. Es un material aislante eléctrico ideal y disipador de calor en ambientes de alta temperatura y también es un excelente material contenedor metalúrgico.
▼ Cerámica de carburo de silicio
La cerámica de carburo de silicio (SiC) tiene dos tipos de cristal, uno es α-SiC, que pertenece al sistema de cristal hexagonal. Es un tipo estable de alta temperatura; el otro es β-SiC, que pertenece al sistema de cristal cúbico y es un tipo estable de baja temperatura. α-SiC se puede transformar en forma de cristal β-SiC en el rango de temperatura de 2,100-2,400 °C. Las cerámicas de carburo de silicio tienen alta resistencia a altas temperaturas, baja fluencia a alta temperatura, alta dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a la oxidación, alta conductividad térmica y buena estabilidad térmica, por lo que es un buen material cerámico estructural de alta temperatura por encima de 1,400 ° C. Al principio se utilizaba principalmente como materiales refractarios y abrasivos, como ladrillos de boquillas de fabricación de acero, revestimiento de hornos, muebles de horno, muelas, etc., y luego se utilizaba gradualmente en algunos campos técnicos como materiales estructurales de alta temperatura o elementos de calefacción, como boquillas de escape de cohetes, palas de turbinas de gas, electrodos de generadores de fluido magnético, elementos de calentamiento de hornos eléctricos, etc.
▼ Cerámica de carburo de boro
El carburo de boro tiene las características de baja densidad, alta resistencia, estabilidad a altas temperaturas y buena estabilidad química. También conocido como diamante negro, es una sustancia inorgánica con una fórmula química de B₄C, generalmente gris-negro. B₄C es uno de los tres materiales más duros (sólo superado por el diamante y el nitruro de boro cúbico). En comparación con el diamante y el nitruro de boro cúbico, el carburo de boro es fácil de fabricar y de bajo costo, por lo que se utiliza más ampliamente. Puede reemplazar el diamante caro en algunos lugares y se utiliza comúnmente en la molienda, perforación y otros aspectos. El carburo de boro se utiliza típicamente en armaduras de tanques, escudos corporales y muchas aplicaciones industriales. El carburo de boro puede absorber un gran número de neutrones sin formar isótopos radiactivos, por lo que es un absorbente de neutrones ideal en las centrales nucleares.
