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Bloco de posicionamento de soldagem de cermica de nitreto de silício usado para aparelhos eletrônicos e máquinas têxteis
1 .Descrições:
A cermica de nitreto de silício (Si3N4) é um composto inorgnico no metálico com fortes ligações covalentes.Sua unidade estrutural básica é um tetraedro.O átomo de silício está localizado no centro do tetraedro e os quatro átomos de nitrogênio esto localizados nos quatro vértices do tetraedro.A forma de quatro tetraedros compartilhando um átomo de silício forma uma estrutura de rede contínua e forte no espaço tridimensional.Muitas propriedades do nitreto de silício so devidas sua estrutura especial.Portanto, a força de ligaço entre átomos de nitrogênio e átomos de silício na estrutura do Si3N4 é muito forte.Como uma cermica estrutural de alta temperatura, é conhecida como a "campe geral" em materiais cermicos.
O nitreto de silício (Si3N4) contém três formas cristalinas e duas formas cristalinas so comuns.Um é o α-Si3N4, cristal em forma de agulha, que é branco ou esbranquiçado, e o outro é o β-Si3N4, que é de cor mais escura e é um poliedro granular denso ou prisma curto.Ambos so hexagonais.
Uma ordem de empilhamento mais longa leva a uma maior dureza da fase α do que da fase β.No entanto, a fase α é quimicamente instável em comparaço com a fase β.Assim, na alta temperatura da fase líquida, a fase α sempre se transforma na fase β.Portanto, β-Si3N4 é a principal forma utilizada na cermica de nitreto de silício.
2 .Características de desempenho de materiais de nitreto de silício
UMA .Propriedades físicas do nitreto de silício:
uma .Propriedades térmicas: É uma substncia refratária de alta temperatura sem ponto de fuso.Decompõe-se a cerca de 1900°C sob presso normal.Tem forte resistência fluência sob alta presso.O ponto de amolecimento da reaço de nitreto de silício sinterizado sem aglutinante pode ser to alto quanto 1800°C;
b.Boa condutividade térmica;
c.Coeficiente de expanso térmica pequeno;
d.Bom desempenho de isolamento elétrico, pequeno coeficiente dielétrico, alta tenso de ruptura.
B.Propriedades químicas do nitreto de silício:
uma .Resistência oxidaço: No reage com oxigênio em atmosfera seca abaixo de 800 °C;
b.Resistência corroso do metal fundido: o nitreto de silício no se infiltra e no corrói o metal fundido elementar (exceto cobre);
c.Resistência corroso ácida, alcalina e salina: facilmente solúvel em ácido fluorídrico e ineficaz com ácido diluído.
C. Propriedades mecnicas do nitreto de silício:
uma .A resistência a altas temperaturas é boa e a resistência a altas temperaturas a 1200°C tem pouca atenuaço em comparaço com a resistência temperatura ambiente.Além disso, sua taxa de fluência de alta temperatura é muito baixa.Estes so determinados pela natureza das fortes ligações covalentes;
b.Alta dureza, perdendo apenas para alguns materiais superduros, como diamante, BN cúbico e B4C;
c.O coeficiente de atrito é pequeno e autolubrificante, semelhante superfície de metal com óleo.
3 .Aplicaço de cermica de nitreto de silício
Indústria automotiva: A principal aplicaço do nitreto de silício sinterizado é na indústria automotiva como material de peças de motores.Nos motores de igniço por faísca, o nitreto de silício é usado para pastilhas oscilantes de menor desgaste, turbocompressores para menor inércia e menor atraso do motor e válvulas de controle de gases residuais para maior aceleraço.
Rolamentos: Em comparaço com outras cermicas, a cermica de nitreto de silício tem boa resistência ao impacto.Portanto, rolamentos de esferas feitos de cermica de nitreto de silício so usados em rolamentos de alto desempenho.Um exemplo representativo é o uso de rolamentos de nitreto de silício nos motores principais dos ônibus espaciais da NASA.Como os rolamentos de esferas de nitreto de silício so mais duros que o metal, isso reduz o contato com a pista do rolamento.Os rolamentos de esferas de nitreto de silício podem ser encontrados em rolamentos automotivos de alta qualidade, rolamentos industriais, turbinas eólicas, esportes motorizados, bicicletas, patins e skates.
Materiais de alta temperatura: O nitreto de silício tem sido usado há muito tempo em aplicações de alta temperatura.Em particular, foi identificado como um dos poucos materiais cermicos monolíticos capazes de sobreviver a choques térmicos severos e gradientes térmicos gerados em motores de foguetes de hidrogênio/oxigênio.
Médico: O nitreto de silício tem muitas aplicações ortopédicas.O material também é uma alternativa ao PEEK (poliéter éter cetona) e titnio usado em dispositivos de fuso espinhal.Em comparaço com PEEK e titnio, a superfície hidrofílica e microestruturada do nitreto de silício contribui para a resistência, durabilidade e confiabilidade do material.