Věda a výzkum       Akademon       Vesmír       Osel       AVO       Chemagazín TOPlist       Kontakt 
Laboratorní průvodce - na titulní stranu
Databáze:   Laboratorní přístroje        Firmy        Zastoupení        E-obchody        Novinky 
Hledání:  
 
Ostatní:       Nástroje        Encyklopedie        Tabulky 
Kalendář :   28.6.2018 Webinar: Selecting a Multi-vendor Service Provider
  2.7.2018 - 6.7.2018 45th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  19.7.2018 Webinar: Liquid Handling Solutions for Your Lab
  27.7.2018 zatmění Měsíce
  17.9.2018 - 20.9.2018 Odběry vzorků 2018
Reklama
Průhledná keramika

Vědcům se podařilo syntetizovat první vzorky průhledného nitridu křemíku. Tento materiál je velmi obtížné vyrobit, protože je zapotřebí vysokých tlaků a teploty (více než pro výrobu umělého diamantu), ale vzniklý materiál v mnohém překonává i diamant, což nabízí zajímavá použití nejen v průmyslu či medicíně.

Datum: 28.3.2017

průhledná keramika z nitridu křemíku


 

Sdílet na Facebooku   Odeslat na Twitter

Vědci syntetizovali tyto vzorky ve výzkumném zařízení DESY. Výsledkem je super-tvrdý průhledný materiál tvořený kubickým nitridem křemíku (c-Si3N4). Tento materiál je druhým nejtvrdším na světě po diamantu, ale dokáže odolat podstatně vyšším teplotám.

Nitrid křemíku je populární keramika používaná v průmyslu při výrobě ložisek, řezných součástí a speciálních součástí motorů. Používá se také na výrobu umělých zubů. Tato keramika je velice stabilní. Nitrid křemíku má za normálních podmínek hexagonální strukturu a do požadovaného tvaru se vyrábí sintrováním (spékáním) malých krystalických zrnek.

Při běžném spékání jsou krystalická zrnka náhodně uspořádána a jsou mezi nimi mezery, což způsobuje neprůhlednost materiálu. Kubická struktura nitridu křemíku byla poprvé objevena v roce 1999 při použití tlaku cca 13 GPA (130 000 atmosfér), kdy vzniká tzv. spinelová kubická struktura (podoba s umělým spinelem MgAl2O4). Při použití tlaku 15,6 GPA a teploty 1800 °C bylo možné vyrobit první vzorky transparentního nitridu křemíku, který má uspořádanou kubickou strukturu. Vzorky mají velikost do několika mm. Použitý tlak je dvakrát větší než pro výrobu umělého diamantu.

Kubický nitrid křemíku je nejtvrdší a nejpevnější průhledný materiál spinelového typu. Celkově jde o třetí nejtvrdší známou keramiku po diamantu (uhlík) a kubickém nitridu boru. Nicméně nitrid boru není průhledný a diamant je stabilní na vzduchu pouze do teploty cca 750 °C. Kubický nitrid křemíku je transparentní a stabilní až do teploty 1400 °C.

Reklama

Jelikož výchozí materiál je sice levný, ale podmínky pro výrobu kubického nitridu křemíku jsou opravdu extrémní, bude to limitovat možnosti použití. Bude možné vyrobit součástky malé velikosti do 5 mm, ale nedá se očekávat například výroba sklíček o velikosti přes 1 cm.


Zdrojem informací je Chemeurope.
Kredit obrázku: Norimasa Nishiyama, DESY/Tokyo Tech

Pro kompletní informace si přečtěte  celý článek.

 

Reklama

Reklama