Керамические материалы

YSZ (yttria-stabilized zirconia, диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия) — это керамика на основе ZrO₂ с добавкой 3–8 мол. % Y₂O₃, которая удерживает высокотемпературную кристаллическую фазу при комнатной температуре и тем самым снимает главный порок чистого циркония — разрушение при фазовом…

Керамический изолятор — это диэлектрическая деталь на основе оксида алюминия Al₂O₃, нитрида алюминия или силикатных керамик, которая разделяет токоведущие части и одновременно работает конструктивным элементом при температурах, недоступных полимерам. Электрическая прочность корундовой керамики достигает 15–17 кВ/мм при удельном сопротивлении выше…

Кордиерит — это магнезиально-алюминиевый силикат состава Mg₂Al₄Si₅O₁₈ (2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂), керамика с исключительно низким коэффициентом теплового расширения 1–2·10⁻⁶ K⁻¹. Именно это свойство, а не прочность или огнеупорность, определяет всю область его применения: кордиеритовое изделие выдерживает многократные резкие нагревы и охлаждения, от которых…

Муллит — это алюмосиликат состава 3Al₂O₃·2SiO₂, единственное соединение в системе Al₂O₃–SiO₂, устойчивое при атмосферном давлении вплоть до 1800 °C. Керамика на его основе сочетает огнеупорность корунда с низкой ползучестью и умеренным тепловым расширением, что делает её рабочей лошадкой высокотемпературной печной…

Нитрид алюминия (AlN) — это керамика с теплопроводностью 160–200 Вт/(м·К) при полном отсутствии электрической проводимости, то есть материал, который отводит тепло почти как металл и при этом изолирует. Такое сочетание встречается редко и определяет главную область применения — подложки и…

Нитрид бора (BN) — это керамика, гексагональная модификация которой имеет слоистую структуру, аналогичную графиту, за что материал и называют «белым графитом». Ключевая практическая особенность — гексагональный BN режется и точится обычным металлорежущим инструментом, оставаясь при этом диэлектриком, стойким к расплавам…

Нитрид кремния (Si₃N₄) — это конструкционная керамика с прочностью на изгиб 700–900 МПа и коэффициентом теплового расширения 3,2·10⁻⁶ K⁻¹, сочетающая высокую вязкость разрушения со стойкостью к термоудару. По совокупности механических свойств это лучшая керамика для нагруженных деталей, работающих в условиях…

Пирометрический тигель — это термостойкий тигель малого объёма, предназначенный для дифференциального термического анализа, где образец нагревают по заданной программе и сравнивают его температуру с эталоном. Объём таких тиглей измеряется десятками и сотнями микролитров, а требования к ним отличаются от требований…

Реакционно-связанный карбид кремния (RBSC, SiSiC) — это плотная беспористая керамика, получаемая пропиткой пористой заготовки из SiC и углерода расплавленным кремнием: кремний реагирует с углеродом, образуя новый карбид кремния, а его избыток заполняет оставшиеся поры. В готовом материале остаётся 8–15 %…

Рекристаллизованный карбид кремния (R-SiC) — это керамика из чистого SiC без связующих добавок, получаемая спеканием при 2300–2500 °C за счёт перекристаллизации мелких зёрен в крупные. Материал сохраняет открытую пористость 15–20 %, но состоит на 99 % и более из карбида…

Силитовый стержень (карбидкремниевый электронагреватель, КЭН) — это нагревательный элемент из карбида кремния SiC для электрических печей, рабочий диапазон которого лежит в пределах 1000–1450 °C по температуре печи при температуре поверхности элемента до 1600 °C. В отличие от металлических нагревателей, он…

Стеатит — это электроизоляционная керамика на основе талька, основной кристаллической фазой которой служит метасиликат магния MgSiO₃ (клиноэнстатит). Материал занимает нишу массовой недорогой изоляции: по электрическим свойствам он близок к корунду при значительно меньшей стоимости, но уступает ему по прочности и…

Форстерит — это керамика на основе ортосиликата магния Mg₂SiO₄ с коэффициентом теплового расширения 9–11·10⁻⁶ K⁻¹ и низкими диэлектрическими потерями на высоких частотах. Сочетание редкое: большинство керамик с хорошими ВЧ-свойствами имеют низкий КТР, а форстерит специально ценен тем, что его расширение…