Technische keramiek wordt veel gebruikt in verschillende industrieën. Niet-oxidekeramiek neemt een relatief groot deel van de technische keramiek in beslag. Niet-oxidekeramiek verwijst voornamelijk naar nitridekeramiek, hardmetalen keramiek, boridekeramiek en silicidekeramiek. Ze worden over het algemeen gebonden door sterke covalente bindingen en niet-oxide keramische grondstoffen bestaan zelden in de natuur. Het is noodzakelijk om de grondstoffen kunstmatig te synthetiseren en vervolgens keramische producten te maken volgens het keramische proces. In dit artikel worden kort de volgende vijf veel voorkomende niet-oxidekeramiek geïntroduceerd.
▼ Siliciumnitride keramiek
Siliciumnitride (Si3N4) is een covalente bindingsverbinding, die twee kristaltypen heeft, namelijk α-Si3N4 en β-Si3N4. α-Si3N4 is een korrelig kristal, β-Si3N4 is een naaldkristal, die beide tot het zeshoekige kristalsysteem behoren. Wegens de hoge temperatuur en slijtageweerstand van keramiek Si3N4, goede thermische schokweerstand, corrosieweerstand, lage wrijvingscoëfficiënt en lage thermische uitbreidingscoëfficiënt, is het wijd gebruikt in vele industriële gebieden.
▼ Boornitride Keramiek
De structuur en sommige eigenschappen van boornitride (BN) zijn vergelijkbaar met grafiet en het heeft twee kristaltypen: zeshoekig en kubiek. Hexagonaal kan worden omgezet in kubieke BN bij 1.300-1.800 °C en 6,5 MPa, en de hardheid is de tweede na diamant. Het BN-materiaal met de zeshoekige hoofdkristallijne fase heeft werkbaarheid, witte smering en goede thermische eigenschappen. Het is een ideaal elektrisch isolerend en warmteafvoerend materiaal bij hoge temperatuur en is ook een uitstekend metallurgisch containermateriaal.
▼ Siliciumcarbide keramiek
Siliciumcarbide (SiC) keramiek heeft twee kristaltypes, één is α-SiC, dat behoort tot het zeshoekige kristalsysteem. Het is een stabiel type op hoge temperatuur; de andere is β-SiC, dat behoort tot het kubieke kristalsysteem en een stabiel type op lage temperatuur is. α-SiC kan worden omgezet in β-SiC kristalvorm in het temperatuurbereik van 2.100-2.400°C. Siliciumcarbidekeramiek heeft een hoge temperatuursterkte, kruip op lage temperatuur, hoge hardheid, slijtvastheid, corrosiebestendigheid, oxidatieweerstand, hoge thermische geleidbaarheid en goede thermische stabiliteit, dus het is een goed constructief keramisch materiaal op hoge temperatuur boven 1.400 °C. Aanvankelijk werd het voornamelijk gebruikt als vuurvaste materialen en schuurmiddelen, zoals staalkopstenen, ovenbekleding, ovenmeubilair, slijpschijven, enz., en vervolgens geleidelijk gebruikt op sommige technische gebieden als structurele materialen op hoge temperatuur of verwarmingselementen, zoals raketuitlaatsproeiers, gasturbinebladen, elektroden van magnetische vloeistofgeneratoren, verwarmingselement van elektrische ovens, enz.
▼ Boriumcarbide Keramiek
Boorcarbide heeft de kenmerken van lage dichtheid, hoge sterkte, hoge temperatuurstabiliteit en goede chemische stabiliteit. Ook bekend als zwarte diamant, het is een anorganische stof met een chemische formule van B₄C, meestal grijszwart. B₄C is een van de drie hardste materialen (na diamant en kubieke boornitride). In vergelijking met diamant en kubieke boornitride is boriumcarbide gemakkelijk te produceren en goedkoop, dus het wordt op grotere schaal gebruikt. Het kan dure diamant op sommige plaatsen vervangen en wordt vaak gebruikt bij slijpen, boren en andere aspecten. Boorcarbide wordt meestal gebruikt in tankpantser, lichaamsschilden en vele industriële toepassingen. Boorcarbide kan een groot aantal neutronen absorberen zonder radioactieve isotopen te vormen, dus het is een ideale neutronenabsorber in kerncentrales.
