Niet-aluminiumoxide keramiekis een algemene term voor keramiek gemaakt van metaalcarbiden, nitriden, sulfiden, siliciden, boriden, enz. Met de voortdurende ontwikkeling van wetenschap en technologie worden materialen vereist die over een groot aantal eigenschappen beschikken. Niet-aluminiumoxide keramiekMaterialen hebben de afgelopen decennia een opmerkelijke ontwikkeling doorgemaakt, wat de vooruitgang van moderne hightech enorm heeft bevorderd. Ze spelen een enorme rol in de vooruitgang van de menselijke samenleving en hebben een onuitwisbare bijdrage geleverd aan de economische ontwikkeling en de opbouw van de nationale defensie.
Kenmerk:
① De grondstoffen komen zelden in de natuur voor en er zijn kunstmatig gesynthetiseerde grondstoffen nodig.
2. Bij het synthetiseren van de grondstoffen en het sinteren van de keramiek is de kans groot dat er oxiden ontstaan. De processen moeten daarom worden uitgevoerd onder een beschermende atmosfeer (zoals Ar en N₂).
③ Niet-oxiden hebben over het algemeen covalente bindingen met een zeer hoge bindingsenergie, waardoor ze vuurvast of moeilijk te sinteren zijn.
In tegenstelling tot aluminiumoxidekeramiek zijn de atomen in niet-aluminiumoxidekeramiek voornamelijk verbonden door covalente bindingen. Daardoor hebben ze een hoge hardheid, modulus en kruipweerstand en kunnen ze deze eigenschappen grotendeels behouden bij hoge temperaturen, wat ongeëvenaard is voor oxidekeramiek. Het nadeel is dat het sinteren van niet-aluminiumoxidekeramiek over het algemeen moeilijk is. Producten met een hoge dichtheid kunnen alleen worden verkregen bij extreem hoge temperaturen (1500-2500 °C) en in aanwezigheid van sinterhulpmiddelen. Soms moet ook een warmpers-sintermethode worden gebruikt om de gewenste dichtheid (>95%) te bereiken. Dit resulteert in hogere productiekosten voor niet-aluminiumoxidekeramiek dan voor aluminiumoxidekeramiek.
Sommige van deze keramische materialen, zoals Si₃N₄, SiC, enz., zullen waarschijnlijk worden toegepast in hoogrendementsmotoren en gasturbines, wat de grote interesse van wetenschappelijke onderzoekers heeft gewekt. Dit komt doordat het nauw verband houdt met de energievraagstukken die geïndustrialiseerde landen met geavanceerde technologieën dringend proberen op te lossen. Als nieuwe materiaalsoorten zijn deze niet-aluminiumoxidekeramieken echter ook materialen met een unieke charme.
Van de niet-oxiden zijn carbiden en nitriden opmerkelijke structurele materialen. Dit komt doordat de meeste atomaire bindingen in deze materialen covalente bindingen zijn, waardoor ze een sterke weerstand tegen vervorming bij hoge temperaturen hebben.
Niet-oxiden verschillen van aluminiumoxide. Ze komen zelden in de natuur voor en vereisen kunstmatige synthese van grondstoffen, die vervolgens met behulp van keramische productietechnieken tot producten worden verwerkt. Tijdens de synthese van de grondstoffen is het essentieel om contact met zuurstof te vermijden. Anders ontstaan er eerst oxiden in plaats van de verwachte nitriden of carbiden. Daarom moeten zowel de synthese van deze niet-oxiden als het sinteren ervan worden uitgevoerd in een beschermend gas (stikstof of inert gas) om de vorming van oxiden te voorkomen, die de hogetemperatuureigenschappen van de materialen zouden kunnen beïnvloeden.
