سیلیسیم نیترید، ماده ای با ویژگی های منحصربفرد

 لینک دانلود کل 13 صفحه مطلب

سیلیسیم نیترید یک سرامیک نیتروژنی با کاربردهای وسیع است. این سرامیک دارای نیتروژن شامل بخش های کریستالی و بخش های آمورف است. ایده ی استفاده اولیه ی از Si3N4 به عنوان یک سرامیک ابتدا بوسیله ی انگلیسی ها بوده است و سپس بوسیله ی ژاپنی ها توسعه یافته است. به زودی علاقه ها به منظور تحقیقات در زمینه ی این گونه سرامیک ها در تمام دنیا دنبال شده است. این کارها از دهه ی 1970 شروع شده است.
سیلیسیم نیترید یک ماده ی سرامیکی ایده آل است زیرا به منظور پدید آوردن کرنش در این ماده نیازمند اعمال تنش بسیار بالایی است. این ماده همچنین دارای نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی است.
برای برطرف نمودن تقاضاهای دنیای مدرن، سیلیسیم نیترید یا سیلیسیم کاربید مواد سرامیکی مطلوبی هستند. این مواد سرامیکی دارای استحکام پیوند بالا، مقاومت به شک حرارتی خوب( به دلیل ضریب انبساط حرارتی پایین) و مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون( در مقایسه با سایر مواد سرامیکی ساختاری در دمای بالا) است. این مواد(سیلیسیم نیترید و سیلیسیم کاربید) قادرند در برابر تنش های مکانیکی و الکتریکی مقاومت کنند. این مسئله باعث شده تا علاقه ی جهانی به منظور توسعه ی مواد سرامیکی مهندسی با قابلیت رقابت با آلیاژهای فلزی، حرکت کند. سرامیک های بر پایه ی سیلیسیم نیترید و کاربید دارای ترکیبی از خواص استثنایی هستند که این مسئله آنها را به عنوان گزینه ای مناسب در کاربردهایی نظیر توربین های گازی، موتورهای اتومبیل، مبدل های حرارتی مورد استفاده در صنعت، سیستم های مصرف انرژی و سایر کاربردهای مهندسی، تبدیل نموده است. علاقه ی اصلی در زمینه ی استفاده از این سرامیک ها به دلیل خاصیت تحمل بالای این مواد در دماهای بالا، مقاومت خوب در برابر شک حرارتی و پایداری شیمیایی این مواد می باشد.