Carbura de siliciu

Initial s-a considerat un mat nesinterizat deoarece viteza de difuzie e extrem de

mica ca urmare s-a utilizat mai ales ca mat abraziv avand duritate relative intre

9,3-9,5.Mat abraziv a fost realizat nu doar in forma granulara utizandu-se lipit

pe un support fie in forma fasonata legata chimic in timpul sinterizarii

folosindu-se in acest scop argile refractare.

Mat abraziv astfel obtinut avea defectul de a lasa sa se smulga cristalele de

carbura de siliciu din matricea ceramica.In timp insa au aparut mat specifice de

sinterizare prin care se pot obtine produse cu forme foarte variate in care st

prezentate toate prop. care se asteptau de la acest mat.Din carbura de siliciu se

pot obtine fibre foarte scurte cu diamante de pana la 15m utilizate in armarea

unor mat compozite.

Refractaritate

Practic nu se topeste ci doar se descompune la temp mai ridicate de

2300C.Prezinta ca mat refractar o prop care se numeste rezistenta la

flexiune.Din SiC se confectioneaza pt arzatoare,mufe,pt cuptoarele in care

arderea se face in atmosfera protejata.

Aceasta aplicatie se datoreaza faptului ca ,carbura de siliciu are o conductivitate

termica f buna apropiata ca val ca aceea a fontei.Se mai confectioneaza support

pt aredere pt diferite produse ceramice care rezista la zeci de mii de cicluri

deoarece coef de dilatare termica liniara este extreme de mic si deci rezistenta

la soc termic f mare.

Duritate ridicata si rezistenta la uzura o califica ca un excelen t mat abraziv sau

ca mat de acoperire pt piesele extreme de solicitate cum st cele de la constructia

rachetelor.Are o deosebita stabilitate chimica sin u e udata de topituri utilizandu-

se sub forma de creuzete pt topturi sau sub forma de jgheaburi pt topituri

metalice.Din pacate e sensibila la oxidare la temp mici dar dupa 1100C aceasta

sensibilitate dispare.Prezinta f interesante prop electrice.

S-a descoperit ca e un bun semiconductor confectionandu-se rezistente de

incalzire pt cuptoare ce poarta denumirea de silita.Ulterior a mai fost descoperite

si alte prop interesante.De ex prezinta o varatie neliniara a conductivitatii

electrice superficiale confectionandu-se niste dispozitive numite varistoare.

E un excellent descarcator de curenti care se acumuleaza pt descarcari mari de

tensiune la instalatiile de forta pt descarcari mici de tensiune ,in radiotehnica

,televiziune,telefonie.Prezinta de asemeni o variatie a rezistentei electrice in

functie de temp utilizandu-se ca termistor in instalatiile de control sau de

masurare a temp.

Se pot realize tranzistoare care lucreaza la temp 1100C.prezinta de asemeni si

prop fotoelectrice in domeniul vilet si ultraviolet realizandu-se fotoelemente

etc.Prezinta si bune rezistente mecanice.

Nitrurile

Combinatiile azotului cu metalele mai ales din grupa tranzactionale si refractare

se caracterizeaza prin temperature de topitura si sublimare destul de indicate.In

ceea ce priveste aplicatiile ,domeniul e in plina dezvoltare si in faza

cercetarilor.In schimb combinatia intre Na si B,adica NaB e un mat cu multiple

aplicatii practice.

Interesant e faptul ca acesta prezinta 3 modificatii poliforme dintre care primele

2 prezinta aplicatii practice.

Modificatia poliforma cristalizeaza in retea stratificata la fel ca si grafitul

avand prp asemanatoare cu acesta doar ca e alba fiind numit si grafitul alb.

Modificatia poliforma cristalizeaza in retea cubica asemanator cu diamantul

avand prop asemanatoare ca acesta.

Modificatia se obtine din ceea la temp si presiuni ridicate doar ce pot fi

realizate practic.

Prop

-duritate mare un exccelen mat abraziv,prezinta coef de dilatare mici deci

rezistenta f buna la soc termic.Are prop semiconductoare.Nu e umectata de

topituri folosindu-se la confectionarea de creuzete si la confectionare din

pompele care vehiculeaza metale topite.Intrucat in combinatie exista bor ,e un

excellent mat de protectie immpotriva radiatiilor si neutronilor.

Ca mat abraziv este cunnoscut sub numele de borazon cu microduritate si

rezistenta la oxidare pana la temp de 2000C

Combinatia de NiS se utilizeaza ca dielectric si anticoroziv.

Boruri

Interesant e ca si borurile metalice au o structura complexa.Sunt caracterizate

prin temp de topire f ridicate dar st sensibile la oxidare.Lucreaza insa f bine prin

atm inerta si mai ales in vid la temp mai mari de 2500C.

Datorita sensibilizarii la oxidare se utilizeaza si mat composite.

Singura combinatie fara metale se utilizeaza borurile de siliciu care din anumite

puncte de vedere prop asemanatoare cu carbura de siliciu si anume duritate mare

care se pastreaza la temp ridicate,deosebita stabilitate chimica mai ales la

topituri ,prop semiconductoare dar si dielectrice si datorita prezentei borului e

utilizata la ecranarea centralelor atomice.

Sticla.Starea vitroasa a mat

Starea vitroasa a mat:

-Solide cristaline

-Solide amorfe

Solide cristaline se caracterizeaza prin ordine la distanta lunga se realizeaza

retele de cristalizare in care volumul e ocupat spatial prin repetarea unui elem de

baza.Solidele amorfe se caracterizeaza prin dezordine totala avand din acest

motiv un excellent de energie libera .Sticlele ocupa o pozitie intermediara

caracterizandu-se doar prin ordine la distanta scurta.In acest caz structura sau

reteaua se realizeaza prin legarea de dezordonanta in plan a unui elem structural

de baza specific fiecarui tip de sticla.De ex in sticla SiO2 elem structural de baza

e [SiO4] tetraed de SO4.

Dpdv energetic aceasta stare ca solidului numita stare vitroasa, e mai apropiata

de starea cristalina de cat cea amorfa.

Deci sticla e un solid necristalin ce prezinta ordine ;la distanta mare.

Principala met de obtinere a sticlelor se bazeaza pe topirea unui mat prime sau

un amestec de materii prime.Analizandu-se comportarea unei topituri aflata la

temp sufficient de ridicate intrucat sa fie omogena are urmatoarele aspecte:

In primul caz topitura omogena a fost racita lent.Curba de variatie cu timpul

fiind urmatoarea.

In punctual B se atinge temp de cristalizare si topitura cristalizeaza in totalitate

pe tot parcursul de la B la C pt care temp ramane constanta deoarece se degaja

caldura latenta de cristalizare.Intre C si D ramane racirea solidului de

cristalizare.

In cazul al II lea racirea topiturii e rapid.In acest caz curba de variatie a temp in

timp numai prezinta pete specfice.Inseamna ca topitura a fos transferata intr-un

solid fara sa se cristalizeze.Solidul obtinut e o sticla in acest caz.Racirea unei

topituri fara realizarea acestuia se numeste subracire,deci o posibilitae de

obtinere a sticlelor e data de racirea subtopiturilor.

Prin subracire vazcozitatea topiturii creste treptat atingandu-se la temp camerei

o val a vazcozitatii specifice corpului solid.Intrucat nu a fost eliberata caldura

latenta de cristalizare sticla va avea un exces energetic considerandu0se

mestastabila dpdv termodinamic.Asta inseama ca la anumite temp si conditii

favorabile sticla poate cristaliza process ce se numeste devitrificare.

Temp la care topitura subracita trece in ticla nu poate fi pusa in evidenta in acest

experiment deoarece e o transformare termodinamica de ordin II ce se poate fi in

evidenta de pe derivati,,variatiei unei prop cu temp Tg temp tranzitiei vitroase

delimitand starea topita de cea solida din stare lichida.

Spre deosebire de temp de crsitalizare Tg nu e constanta fizica si din acest

motiv val ei e legata de un punct fix al vazcozitatii.O topitura a atins Tg atunci

cand val vazcozitatii acesteia e

= 1013.5P