तकनीकी सिरेमिक का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है। गैर-ऑक्साइड सिरेमिक तकनीकी सिरेमिक के अपेक्षाकृत बड़े अनुपात में हैं। गैर-ऑक्साइड सिरेमिक मुख्य रूप से नाइट्राइड सिरेमिक, कार्बाइड सिरेमिक, बोराइड सिरेमिक और सिलिसाइड सिरेमिक का उल्लेख करते हैं। वे आम तौर पर मजबूत सहसंयोजक बंधनों से बंधे होते हैं, और गैर-ऑक्साइड सिरेमिक कच्चे माल प्रकृति में शायद ही कभी मौजूद होते हैं। कच्चे माल को कृत्रिम रूप से संश्लेषित करना और फिर सिरेमिक प्रक्रिया के अनुसार सिरेमिक उत्पाद बनाना आवश्यक है। यह लेख संक्षेप में निम्नलिखित पांच सामान्य गैर-ऑक्साइड सिरेमिक का परिचय देगा।
सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक
सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) एक सहसंयोजक बंधन यौगिक है, जिसमें दो क्रिस्टल प्रकार होते हैं, अर्थात् α-Si3N4 और β-Si3N4। α-Si3N4 एक दानेदार क्रिस्टल है, β-Si3N4 एक सुई क्रिस्टल है, जो दोनों हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम से संबंधित हैं। उच्च तापमान और Si3N4 सिरेमिक के पहनने के प्रतिरोध, अच्छे थर्मल शॉक प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, कम घर्षण गुणांक और कम तापीय विस्तार गुणांक के कारण, इसका व्यापक रूप से कई औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया गया है।
बोरॉन नाइट्राइड सिरेमिक
बोरॉन नाइट्राइड (बीएन) की संरचना और कुछ गुण ग्रेफाइट के समान हैं, और इसके दो क्रिस्टल प्रकार हैं: हेक्सागोनल और क्यूबिक। हेक्सागोनल को क्यूबिक बीएन में 1,300-1,800 ℃ और 6.5MPa पर परिवर्तित किया जा सकता है, और इसकी कठोरता हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है। हेक्सागोनल मुख्य क्रिस्टलीय चरण वाली बीएन सामग्री में व्यावहारिकता, सफेद चिकनाई और अच्छे थर्मल गुण होते हैं। यह उच्च तापमान वातावरण में एक आदर्श विद्युत इन्सुलेट और गर्मी-अपव्यय सामग्री है और यह एक उत्कृष्ट धातुकर्म कंटेनर सामग्री भी है।
▼सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सिरेमिक में दो क्रिस्टल प्रकार होते हैं, एक α-SiC है, जो हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम से संबंधित है। यह एक उच्च तापमान स्थिर प्रकार है; दूसरा β-SiC है, जो क्यूबिक क्रिस्टल सिस्टम से संबंधित है और कम तापमान वाला स्थिर प्रकार है। α-SiC को 2,100-2,400 ℃ के तापमान रेंज में β-SiC क्रिस्टल रूप में परिवर्तित किया जा सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक में उच्च उच्च तापमान शक्ति, कम उच्च तापमान रेंगना, उच्च कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, उच्च तापीय चालकता और अच्छी तापीय स्थिरता होती है, इसलिए यह 1,400 ℃ से ऊपर एक अच्छा उच्च तापमान संरचनात्मक सिरेमिक सामग्री है। पहले इसे मुख्य रूप से आग रोक सामग्री और अपघर्षक के रूप में उपयोग किया जाता था, जैसे कि स्टील बनाने वाली नोजल ईंटें, भट्ठी की परत, भट्ठा फर्नीचर, पीसने वाले पहिये, आदि, और फिर धीरे-धीरे कुछ तकनीकी क्षेत्रों में उच्च तापमान संरचनात्मक सामग्री या हीटिंग तत्वों के रूप में उपयोग किया जाता है। जैसे रॉकेट एग्जॉस्ट नोजल, गैस टर्बाइन ब्लेड, मैग्नेटिक फ्लूइड जेनरेटर के इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रिक फर्नेस हीटिंग एलिमेंट आदि।
बोरॉन कार्बाइड सिरेमिक
बोरॉन कार्बाइड में कम घनत्व, उच्च शक्ति, उच्च तापमान स्थिरता और अच्छी रासायनिक स्थिरता की विशेषताएं हैं। ब्लैक डायमंड के रूप में भी जाना जाता है, यह एक अकार्बनिक पदार्थ है जिसका रासायनिक सूत्र B₄C होता है, आमतौर पर ग्रे-ब्लैक। B₄C तीन सबसे कठोर पदार्थों में से एक है (हीरा और घन बोरॉन नाइट्राइड के बाद दूसरा)। डायमंड और क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड की तुलना में, बोरॉन कार्बाइड का निर्माण करना आसान है और लागत कम है, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह कुछ स्थानों पर महंगे हीरे की जगह ले सकता है और आमतौर पर पीसने, ड्रिलिंग और अन्य पहलुओं में इसका उपयोग किया जाता है। बोरॉन कार्बाइड का उपयोग आमतौर पर टैंक कवच, बॉडी शील्ड और कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। बोरॉन कार्बाइड बिना किसी रेडियोधर्मी समस्थानिक बनाए बड़ी संख्या में न्यूट्रॉन को अवशोषित कर सकता है, इसलिए यह परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में एक आदर्श न्यूट्रॉन अवशोषक है।
