As Cerâmicas Técnicas são amplamente utilizadas em várias indústrias. As cerâmicas não óxidas ocupam uma proporção relativamente grande das cerâmicas técnicas. As cerâmicas não óxidas referem-se principalmente às cerâmicas de nitreto, cerâmicas de carboneto, cerâmicas de boreto e cerâmicas de siliceto. Eles geralmente são unidos por fortes ligações covalentes, e as matérias-primas cerâmicas não óxidas raramente existem na natureza. É necessário sintetizar artificialmente as matérias-primas e, em seguida, fazer produtos cerâmicos de acordo com o processo cerâmico. Este artigo irá apresentar brevemente as cinco cerâmicas comuns não óxidas a seguir.
▼ Cerâmica de nitreto de silício
O nitreto de silício (Si3N4) é um composto de ligação covalente, que possui dois tipos de cristal, a saber, α-Si3N4 e β-Si3N4. α-Si3N4 é um cristal granular, β-Si3N4 é um cristal de agulha, ambos pertencentes ao sistema de cristal hexagonal. Devido à alta temperatura e resistência ao desgaste da cerâmica Si3N4, boa resistência ao choque térmico, resistência à corrosão, baixo coeficiente de atrito e baixo coeficiente de expansão térmica, ela tem sido amplamente utilizada em muitos campos industriais.
▼ Cerâmica de nitreto de boro
A estrutura e algumas propriedades do nitreto de boro (BN) são semelhantes às do grafite e possui dois tipos de cristal: hexagonal e cúbico. Hexagonal pode ser convertido em BN cúbico em 1.300-1.800 ℃ e 6.5MPa, e sua dureza fica atrás apenas do diamante. O material BN com a fase cristalina principal hexagonal tem trabalhabilidade, lubricidade branca e boas propriedades térmicas. É um material isolante elétrico e dissipador de calor ideal em ambientes de alta temperatura e também é um excelente material de contêiner metalúrgico.
▼ Cerâmica de carboneto de silício
As cerâmicas de carboneto de silício (SiC) têm dois tipos de cristal, um deles é α-SiC, que pertence ao sistema de cristal hexagonal. É um tipo estável de alta temperatura; o outro é β-SiC, que pertence ao sistema de cristal cúbico e é um tipo estável a baixa temperatura. α-SiC pode ser transformado na forma de cristal β-SiC na faixa de temperatura de 2.100-2.400 ℃. Cerâmicas de carboneto de silício têm resistência em alta temperatura, fluência em baixa temperatura, alta dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência à oxidação, alta condutividade térmica e boa estabilidade térmica, por isso é um bom material cerâmico estrutural de alta temperatura acima de 1.400 ℃. No início, era usado principalmente como materiais refratários e abrasivos, como tijolos de bico de aço, forro de forno, móveis de forno, rebolos, etc., e então gradualmente usado em alguns campos técnicos como materiais estruturais de alta temperatura ou elementos de aquecimento. tais como bocais de exaustão de foguetes, lâminas de turbina a gás, eletrodos de geradores de fluido magnético, elemento de aquecimento de forno elétrico, etc.
▼ Cerâmica de carboneto de boro
O carboneto de boro tem as características de baixa densidade, alta resistência, estabilidade em alta temperatura e boa estabilidade química. Também conhecido como diamante negro, é uma substância inorgânica com fórmula química B₄C, geralmente cinza-escura. B₄C é um dos três materiais mais duros (perdendo apenas para o diamante e o nitreto de boro cúbico). Comparado com o diamante e o nitreto de boro cúbico, o carboneto de boro é fácil de fabricar e de baixo custo, por isso é mais amplamente utilizado. Ele pode substituir o diamante caro em alguns lugares e é comumente usado em retificação, perfuração e outros aspectos. O carboneto de boro é normalmente usado em blindagens de tanques, escudos corporais e muitas aplicações industriais. O carboneto de boro pode absorver um grande número de nêutrons sem formar nenhum isótopo radioativo, por isso é um absorvedor de nêutrons ideal em usinas nucleares.
