อุตสาหกรรมเซรามิก โดยเฉพาะในการผลิตสิ่งของใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร ของตกแต่ง และเครื่องสุขภัณฑ์ ต้องการวัสดุที่มีความยืดหยุ่นต่ออุณหภูมิสูง ทนทานต่อกลไก และคุ้มต้นทุน แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยไนไตรด์ ซึ่งเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ขึ้นชื่อในเรื่องคุณสมบัติทางความร้อนและกลไกที่ยอดเยี่ยม ได้กลายมาเป็นผู้เปลี่ยนเกมในอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์และเครื่องมือในเตาเผาเซรามิก แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยไนไตรด์ซึ่งมักใช้เป็นตัวตั้งหรือตัวค้ำในเตาเผา ให้ประโยชน์ในการเปลี่ยนแปลงมากกว่าวัสดุแบบดั้งเดิมที่ทำจากอะลูมินาหรือคอร์เดียไรต์ ด้านล่างนี้ เราจะมาสำรวจข้อดีและการใช้งานที่หลากหลายของวัสดุเหล่านี้ในการผลิตเซรามิกในชีวิตประจำวัน

1. ทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดีเยี่ยม

แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยไนไตรด์แสดงให้เห็นถึงการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของการขยายตัวทางความร้อนต่ำ (3.5–4.5 ×10⁻⁶/°C) และการนำความร้อนสูง (15–25 W/m·K) ทำให้แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยไนไตรด์สามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในระหว่างรอบการเผา (สูงถึง 1,400°C) ซึ่งแตกต่างจากตัวตั้งอะลูมินาที่อาจแตกร้าวภายใต้ความเครียดจากความร้อน แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยไนไตรด์ยังคงความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ช่วยลดเวลาหยุดทำงานเพื่อการบำรุงรักษาเตาเผา คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเซรามิกในชีวิตประจำวัน ซึ่งขั้นตอนการเคลือบและการเผาหลายขั้นตอนเป็นเรื่องปกติ

‌2. เพิ่มความแข็งแรงเชิงกลและทนต่อการสึกหรอ

มีความแข็งแรงดัดงอเกิน 50 เมกะปาสคาล และมีความแข็ง 13–15 เกรดเฉลี่ย (วิคเกอร์ส) ซิลิกอนไนไตรด์รวมกับซิลิกอนคาร์ไบด์แผ่นทนทานต่อการเปลี่ยนรูปและการสึกกร่อนแม้จะอยู่ภายใต้ภาระหนักของภาชนะเซรามิกสีเขียวซิลิคอนไนไตรด์ผสมกับแผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ความเหนียวพิเศษที่เกิดจากการแตกร้าวสูงช่วยลดการแตกร้าวหรือรอยแตกร้าวขนาดเล็กในระหว่างการใช้งานซ้ำๆ ช่วยให้ผลิตภัณฑ์เซรามิกที่บอบบางได้รับการรองรับอย่างสม่ำเสมอ ความทนทานนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานได้นานกว่าคอร์เดียไรต์แบบทั่วไปถึง 5–8 เท่า จึงลดต้นทุนการเปลี่ยนทดแทนได้อย่างมาก

3. ความเฉื่อยของสารเคมีและการไม่เกิดปฏิกิริยา

ในบรรยากาศเตาเผาที่ออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยไนไตรด์ยังคงความเสถียรทางเคมี ป้องกันปฏิกิริยากับเคลือบเซรามิกหรือวัตถุดิบ ซึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์โลหะที่อาจเกิดออกซิเดชันและปนเปื้อนผลิตภัณฑ์ ซิลิกอนไนไตรด์รวมกับซิลิกอนคาร์ไบด์แผ่นเหล็กช่วยรับประกันความบริสุทธิ์ในเซรามิกระดับไฮเอนด์ เช่น กระเบื้องเคลือบกระดูกหรือพอร์ซเลน ซิลิกอนไนไตรด์รวมกับแผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์พื้นผิวที่ไม่มีรูพรุนยังต้านทานการแทรกซึมของตะกรันจากเคลือบที่หลอมละลาย ช่วยรักษาคุณภาพพื้นผิว

4. การออกแบบน้ำหนักเบาและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

แม้จะมีความแข็งแกร่งแต่ซิลิกอนไนไตรด์รวมกับซิลิกอนคาร์ไบด์จานรูปปลามีน้ำหนักเบากว่าเฟอร์นิเจอร์เตาเผาอะลูมินาแบบเดิม 30–40% ช่วยลดมวลความร้อนในเตาเผา ทำให้รอบการทำความร้อน/ทำความเย็นเร็วขึ้น และลดการใช้พลังงานได้ถึง 20% สำหรับโรงงานเซรามิกขนาดใหญ่ การทำเช่นนี้จะทำให้ต้นทุนการดำเนินงานลดลงและปล่อยคาร์บอนน้อยลง