Le ceramiche strutturali, note anche come ceramiche ingegneristiche, sono una classe di ceramiche avanzate che esercitano principalmente gli effetti meccanici, termici, chimici e di altro tipo dei materiali. I ceramici strutturali hanno propriet\u00e0 di resistenza alle alte temperature, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza all'ossidazione e basso creep alle alte temperature. Possono sopportare gli ambienti di lavoro difficili per i quali i materiali metallici e i materiali polimerici non sono adatti. Sono ampiamente utilizzati nei settori dell'aviazione, dei macchinari, dell'automobile, della metallurgia, dell'industria chimica, dell'elettronica e in altri campi, e sono diventati una classe di materiali ceramici che si sta sviluppando molto rapidamente.Le ceramiche strutturali comprendono principalmente ceramiche a base di ossidi, ceramiche a base di nitruri e ceramiche a base di carburo. Le ceramiche al carburo di silicio sono introdotte principalmente di seguito. Il carburo di silicio, comunemente noto come carborundum, \u00e8 un tipico composto a legame covalente che quasi non esiste in natura. Nel 1890, quando Eword e G. Acheson volevano sintetizzare il diamante aggiungendo il silicio al carbonio come catalizzatore, prepararono il carburo di silicio. Oggi \u00e8 ancora oggetto di studio e sviluppo.<\/p>\n
Il carburo di silicio \u00e8 stato inizialmente utilizzato per le sue prestazioni super dure, che possono essere preparate in varie mole, tele abrasive, carta abrasiva e vari abrasivi, ed \u00e8 ampiamente utilizzato nell'industria della lavorazione meccanica. Durante la Seconda Guerra Mondiale, si scopr\u00ec che la ceramica di carburo di silicio poteva essere utilizzata anche come agente riducente e come elemento riscaldante nella produzione dell'acciaio, promuovendo cos\u00ec il suo rapido sviluppo. Con l'avanzare delle ricerche, si \u00e8 scoperto che ha molte propriet\u00e0 eccellenti, come la stabilit\u00e0 alle alte temperature, l'elevata conducibilit\u00e0 termica, la resistenza alla corrosione da acidi e alcali, il basso coefficiente di espansione e la buona resistenza agli shock termici.<\/p>\n
Le forme cristalline del carburo di silicio sono principalmente due: cubica \u03b2- SIC4 ed esagonale \u03b1- SIC\u3002 Le unit\u00e0 strutturali di base del reticolo del carburo di silicio sono i tetraedri SIC4 e CSI4 che si compenetrano a vicenda. I tetraedri condividono lo stesso bordo per formare uno strato piano e i vertici sono collegati con lo strato successivo di tetraedri per formare un meccanismo tridimensionale. Poich\u00e9 diverse sequenze di impilamento dei tetraedri possono formare strutture diverse, finora sono state trovate centinaia di varianti. In genere, per rappresentare il tipo di reticolo si utilizzano simboli concisi e intuitivi, ovvero le lettere C, H, R, mentre per indicare la differenza si utilizza il numero di strati contenuti nella cella unitaria. Sebbene le costanti reticolari di questi polimorfi siano diverse, non vi \u00e8 alcun cambiamento evidente nelle sostanze in essi contenute. Il carburo di silicio ceramico \u00e8 un tipico composto di valenza, ma vi sono anche alcuni tipi ionici. Secondo i calcoli teorici, 78% dell'energia totale del legame SI-C appartiene allo stato covalente e 22% allo stato ionico. Grazie alle piccole dimensioni degli atomi di S e C, alla lunghezza del legame e alla forte covalenza, la ceramica di carburo di silicio presenta una serie di caratteristiche, come l'elevata durezza, una certa resistenza meccanica e la difficile sinterizzazione.<\/p>\n
Il carburo di silicio \u00e8 un tipico composto stabile legato a legami covalenti. Inoltre, il suo coefficiente di diffusione \u00e8 basso, il che rende difficile la densificazione con i metodi di sinterizzazione convenzionali. \u00c8 necessario aggiungere alcuni coadiuvanti di sinterizzazione per aumentare l'energia superficiale o l'area superficiale e adottare processi speciali per ottenere ceramiche dense di carburo di silicio. In base al processo di sinterizzazione, il carburo di silicio pu\u00f2 essere suddiviso in ceramiche di carburo di silicio ricristallizzate, ceramiche di carburo di silicio sinterizzate per reazione, ceramiche di carburo di silicio sinterizzate senza pressione, ceramiche di carburo di silicio sinterizzate con pressatura a caldo, ceramiche di carburo di silicio sinterizzate con pressatura isostatica a caldo ad alta temperatura e carburo di silicio per deposizione chimica da vapore. Le propriet\u00e0 del carburo di silicio preparato con i vari processi sono molto diverse, cio\u00e8 il SIC preparato con lo stesso processo ha prestazioni scadenti a causa delle diverse materie prime e additivi.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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