يستخدم السيراميك الفني على نطاق واسع في مختلف الصناعات. يشغل السيراميك غير المؤكسد نسبة كبيرة نسبيًا من السيراميك التقني. تشير الخزفيات غير المؤكسدة بشكل أساسي إلى سيراميك النيتريد وسيراميك الكربيد وسيراميك البوريد وسيراميك السيليسيد. ترتبط بشكل عام بروابط تساهمية قوية ، ونادرًا ما توجد مواد خام خزفية غير مؤكسدة في الطبيعة. من الضروري تصنيع المواد الخام بشكل مصطنع ، ثم تصنيع منتجات السيراميك وفقًا لعملية السيراميك. ستقدم هذه المقالة بإيجاز الأنواع الخمسة التالية من الخزف غير المؤكسد.
▼ سيراميك نيتريد السيليكون
نيتريد السيليكون (Si3N4) هو مركب رابطة تساهمية ، له نوعان من البلورات ، وهما α-Si3N4 و β-Si3N4. α-Si3N4 عبارة عن بلورة حبيبية ، β-Si3N4 عبارة عن بلورة إبرة ، وكلاهما ينتمي إلى النظام البلوري السداسي. نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ومقاومة التآكل لسيراميك Si3N4 ، ومقاومة الصدمات الحرارية الجيدة ، ومقاومة التآكل ، ومعامل الاحتكاك المنخفض ومعامل التمدد الحراري المنخفض ، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في العديد من المجالات الصناعية.
▼ بورون نيتريد سيراميك
تتشابه بنية نيتريد البورون (BN) وبعض خصائصه مع الجرافيت ، وله نوعان من البلورات: سداسية ومكعبة. يمكن تحويل الشكل السداسي إلى BN مكعب عند 1،300-1،800 و 6.5 ميجا باسكال ، وتحتل صلابته المرتبة الثانية بعد الماس. تتميز مادة BN ذات المرحلة البلورية الرئيسية السداسية بقابلية التشغيل ، والتشحيم الأبيض ، والخصائص الحرارية الجيدة. إنها مادة عازلة كهربائية مثالية وتبديد الحرارة في بيئة درجة حرارة عالية وهي أيضًا مادة حاوية معدنية رائعة.
▼ سيراميك كربيد السيليكون
يحتوي سيراميك كربيد السيليكون (SiC) على نوعين من البلورات ، أحدهما هو α-SiC ، والذي ينتمي إلى النظام البلوري السداسي. إنه نوع مستقر بدرجة حرارة عالية ؛ الآخر هو β-SiC ، والذي ينتمي إلى نظام الكريستال المكعب وهو نوع مستقر عند درجة حرارة منخفضة. يمكن تحويل α-SiC إلى شكل بلوري β-SiC في نطاق درجة حرارة من 2100 إلى 2400 درجة مئوية. تتميز سيراميك كربيد السيليكون بقوة عالية لدرجة الحرارة ، زحف منخفض لدرجة الحرارة ، صلابة عالية ، مقاومة التآكل ، مقاومة التآكل ، مقاومة الأكسدة ، الموصلية الحرارية العالية ، والاستقرار الحراري الجيد ، لذلك فهي مادة سيراميك هيكلية عالية الحرارة أعلى من 1400 درجة مئوية. في البداية ، تم استخدامه بشكل أساسي كمواد مقاومة للحرارة ومواد كاشطة ، مثل طوب فوهات صناعة الصلب ، وبطانة الفرن ، وأثاث الفرن ، وعجلات الطحن ، وما إلى ذلك ، ثم تم استخدامه تدريجياً في بعض المجالات التقنية كمواد هيكلية عالية الحرارة أو عناصر تسخين ، مثل فوهات عادم الصواريخ ، وشفرات التوربينات الغازية ، وأقطاب مولدات السوائل المغناطيسية ، وعنصر تسخين الفرن الكهربائي ، إلخ.
▼ سيراميك كربيد البورون
يتميز كربيد البورون بخصائص الكثافة المنخفضة والقوة العالية واستقرار درجة الحرارة العالية والاستقرار الكيميائي الجيد. يُعرف أيضًا باسم الماس الأسود ، وهو مادة غير عضوية لها صيغة كيميائية من B₄C ، وعادة ما تكون رمادية سوداء. B₄C هي واحدة من أكثر المواد صلابة (في المرتبة الثانية بعد الألماس ونتريد البورون المكعب). بالمقارنة مع الماس ونتريد البورون المكعب ، فإن كربيد البورون سهل التصنيع ومنخفض التكلفة ، لذلك فهو يستخدم على نطاق واسع. يمكن أن يحل محل الماس باهظ الثمن في بعض الأماكن ويستخدم بشكل شائع في الطحن والحفر والجوانب الأخرى. يستخدم كربيد البورون عادة في دروع الدبابات ودروع الجسم والعديد من التطبيقات الصناعية. يمكن أن يمتص كربيد البورون عددًا كبيرًا من النيوترونات دون تكوين أي نظائر مشعة ، لذلك فهو ممتص مثالي للنيوترونات في محطات الطاقة النووية.
