مادة سيراميكية فائقة الدقة: كربيد السيليكون، الألومينا، الزركونيا، نتريد السيليكون

في السوق، نحن أكثر دراية بالمواد الخزفية الخاصة: كربيد السيليكون، والألومينا، والزركونيا، ونيتريد السيليكون. لذا، من خلال دراسة شاملة لطلب السوق، نحلل مزايا هذه الأنواع المختلفة من المواد.
يتميز كربيد السيليكون بسعره الرخيص نسبيًا، ومقاومته الجيدة للتآكل، وقوته العالية، إلا أن عيبه الأكبر هو سهولة أكسدته وصعوبة تلبيده. أما الألومينا فهي الأرخص، وعملية تحضير مسحوقها الخام ناضجة جدًا، بينما يعاني كل من الزركونيا وأكسيد نتريد السيليكون من عيوب واضحة في هذا الصدد، وهو ما يُعدّ أحد المعوقات التي تحد من تطويرهما. ويُعتبر نتريد السيليكون، على وجه الخصوص، الأغلى سعرًا.
من حيث الأداء، على الرغم من أن قوة وصلابة وخواص نيتريد السيليكون والزركونيا الميكانيكية الأخرى أفضل بكثير من الألومينا، ويبدو أن التكلفة مناسبة، إلا أن هناك العديد من المشاكل. أولًا، تتميز الزركونيا بصلابة عالية، ويعود ذلك إلى وجود مُثبِّت، لكن هذه الصلابة العالية تتأثر بالوقت، فلا يمكن استخدامها في درجات حرارة عالية، كما أن حساسيتها للوقت في درجة حرارة الغرفة تُعيق بشدة تطور الأكسدة بشكل خاطئ، ويمكن القول إنها الأقل صلابة بين الأنواع الثلاثة المتوفرة في السوق. أما نيتريد السيليكون، فهو أيضًا من السيراميك الشائع في العشرين عامًا الماضية، ويتميز بمقاومة جيدة للتآكل والصدمات الحرارية وغيرها من الخصائص الشاملة، لكن درجة حرارة استخدامه أقل من النوعين الآخرين. كما أن عملية تحضير نيتريد السيليكون أكثر تعقيدًا من الألومينا، وعلى الرغم من أن استخدام طور نيتريد السيليكون أفضل بكثير من الزركونيا، إلا أن المقارنة الشاملة لا تزال أقل جودة من الألومينا.
أصبحت السيراميك الألومينا، بفضل أدائها المستقر وغير المكلف وتنوع منتجاتها، من أوائل استخداماتها، وما زالت تستخدم حتى يومنا هذا في صناعة السيراميك الخاص.