Non-ceramiche di alluminaè un termine generale per ceramiche realizzate con carburi metallici, nitruri, solfuri, siliciuri, boruri, ecc. Con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia, i materiali devono avere moltissime caratteristiche. Non-ceramica di alluminaI materiali hanno raggiunto uno sviluppo notevole negli ultimi decenni, contribuendo notevolmente al progresso dell'alta tecnologia moderna. Svolgono un ruolo fondamentale nel promuovere il progresso della società umana e hanno dato un contributo indelebile allo sviluppo economico e alla difesa nazionale.
Caratteristica:
① Le materie prime sono raramente reperibili in natura e sono necessarie materie prime sintetizzate artificialmente.
2 Durante la sintesi delle materie prime e la sinterizzazione della ceramica, è probabile che vengano generati ossidi e i processi devono essere eseguiti in atmosfera protettiva (ad esempio Ar e N₂).
③ I non ossidi hanno generalmente legami covalenti con un'energia di legame molto forte, quindi sono refrattari o difficili da sinterizzare.
A differenza delle ceramiche di allumina, gli atomi delle ceramiche non di allumina sono legati principalmente da legami covalenti. Pertanto, presentano elevata durezza, modulo elastico e resistenza al creep, e possono mantenere queste proprietà in larga misura ad alte temperature, un risultato senza pari per le ceramiche di ossido. Lo svantaggio è che la sinterizzazione delle ceramiche non di allumina è generalmente difficile. Prodotti ad alta densità possono essere ottenuti solo a temperature estremamente elevate (1500-2500 °C) e in presenza di coadiuvanti di sinterizzazione. Talvolta, è necessario utilizzare anche il metodo di sinterizzazione a caldo per ottenere la densità desiderata (>95%). Ciò si traduce in costi di produzione delle ceramiche non di allumina generalmente superiori a quelli delle ceramiche di allumina.
Alcuni di questi materiali ceramici, come Si₃N₄, SiC, ecc., troveranno probabilmente applicazione in motori ad alta efficienza e turbine a gas, suscitando grande interesse da parte dei ricercatori scientifici. Questo perché sono strettamente correlati alle problematiche energetiche che i paesi industrializzati con tecnologie avanzate stanno urgentemente cercando di risolvere. Tuttavia, in quanto nuovi tipi di materiali, queste ceramiche non alluminose sono anche materiali dal fascino unico.
Tra i non ossidi, i carburi e i nitruri sono notevoli come materiali strutturali. Questo perché la maggior parte dei legami atomici in questi materiali sono legami covalenti, quindi hanno una forte resistenza alla deformazione ad alte temperature.
I non-ossidi sono diversi dall'allumina. Sono raramente presenti in natura e richiedono la sintesi artificiale delle materie prime, che vengono poi trasformate in prodotti secondo le tecniche di produzione ceramica. Durante il processo di sintesi delle materie prime, è essenziale evitare il contatto con l'ossigeno. In caso contrario, si formeranno prima ossidi invece dei nitruri o dei carburi previsti. Pertanto, sia la sintesi di queste materie prime non-ossidi che la loro sinterizzazione devono essere eseguite in un gas protettivo (azoto o gas inerte) per prevenire la formazione di ossidi, che potrebbero compromettere le proprietà dei materiali ad alta temperatura.
