Vật liệu gốm siêu chính xác: cacbua silic, alumina, zirconia, nitrua silic

Trên thị trường, chúng ta quen thuộc hơn với các vật liệu gốm đặc biệt: cacbua silic, alumina, zirconia, nitrua silic. Cần phân tích toàn diện nhu cầu thị trường và ưu điểm của các loại vật liệu này.
Silicon carbide có ưu điểm là giá thành tương đối rẻ, khả năng chống mài mòn tốt, độ bền cao, nhược điểm lớn nhất là dễ bị oxy hóa, khó thiêu kết. Alumina là loại rẻ nhất, và quy trình chế tạo nguyên liệu dạng bột rất hoàn thiện, trong khi zirconia và silicon nitrous oxide có những nhược điểm rõ rệt về mặt này, đây cũng là một trong những trở ngại hạn chế sự phát triển của hai loại sau. Đặc biệt, silicon nitride là loại đắt nhất.
Về mặt hiệu năng, mặc dù độ bền, độ dẻo dai và các tính chất cơ học khác của silicon nitride và zirconia vượt trội hơn nhiều so với alumina, và có vẻ như hiệu quả chi phí là phù hợp, nhưng trên thực tế lại có nhiều vấn đề. Đầu tiên là zirconia, nó có độ dẻo dai cao, nguyên nhân là do sự hiện diện của chất ổn định, nhưng độ dẻo dai cao này lại phụ thuộc vào thời gian, không thể sử dụng ở nhiệt độ cao và nhiệt độ phòng, sự phụ thuộc vào thời gian này hạn chế nghiêm trọng sự phát triển không mong muốn của quá trình oxy hóa, có thể nói rằng nó là loại có độ dẻo dai thấp nhất trong ba loại trên thị trường. Còn silicon nitride, cũng là một loại gốm phổ biến trong hai mươi năm qua, có khả năng chống mài mòn, chịu sốc nhiệt và các hiệu năng tổng thể khác tốt, nhưng nhiệt độ sử dụng thấp hơn hai loại kia; quy trình chế tạo silicon nitride cũng phức tạp hơn alumina, mặc dù ứng dụng của pha silicon nitride tốt hơn nhiều so với zirconia, nhưng so sánh tổng thể vẫn không tốt bằng alumina.
Với giá thành thấp, hiệu suất ổn định và khả năng đa dạng hóa sản phẩm, gốm alumina đã được sử dụng từ rất sớm và được ứng dụng rộng rãi cho đến ngày nay trong sản xuất các loại gốm đặc biệt.


Thời gian đăng bài: 22/01/2022