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Cermica de nitrato de silício de alto desempenho para uso industrial Alta dureza e isolamento térmico
Introduço
A cermica de nitreto de silício (Si3N4) é um material cermico
avançado de alto desempenho produzido por sinterizaço a alta
temperatura de pó de nitreto de silício.É conhecida pela sua
combinaço única de propriedades, incluindo uma dureza extremamente
elevada, uma resistência fratura excepcional, um excelente
isolamento térmico (baixa condutividade térmica) e uma notável
resistência ao choque térmico.Este material se destaca em ambientes
extremos., tornando-a uma escolha ideal para atender s necessidades
relacionadas com resistência ao desgaste, isolamento térmico e
leveza em muitos campos industriais de ponta.
Aplicações
Aproveitando a sua dureza e propriedades de isolamento térmico, as
cermicas de nitruro de silício so amplamente utilizadas em vários
setores de alta tecnologia:
Componentes isolantes de alta temperatura:Utilizado como revestimento de isolamento de fornos e tubos de proteço de termopares nas indústrias da metalurgia e do vidro, reduzindo eficazmente as perdas de calor e resistindo a altas temperaturas.
Aplicações de vedaço resistentes ao desgaste:Servem como anéis de vedaço mecnicos para bombas, especialmente em meios de alta temperatura e altamente corrosivos, onde sua dureza e resistência ao desgaste garantem longa vida e confiabilidade.
Aeronáutica:Usado em componentes de motores e revestimentos de cmaras de combusto, utilizando suas propriedades de resistência a altas temperaturas, isolamento térmico e leveza (em comparaço com metais).
Indústria Eletrónica:Utilizados como pás e rolos em fornos de difuso e equipamentos CVD para fabricaço de semicondutores, onde a sua elevada pureza e isolamento térmico impedem a contaminaço e transferência de calor.
Proteço militar:Usado em blindagem transparente e cermica balística, pois sua alta dureza resiste efetivamente ao impacto.
Vantagens
Alta dureza e resistência ao desgaste:Alta dureza de Vickers, apenas superada por alguns materiais, com excelente resistência ao desgaste e longa vida útil.
Excelente isolamento térmico (baixa condutividade térmica):A condutividade térmica é muito menor do que os metais, tornando-o um excelente material isolante de alta temperatura que bloqueia efetivamente a transferência de calor, economizando energia e reduzindo o consumo.
Alta resistência e elevada dureza:A resistência fratura é várias vezes superior da cermica de alumina, com excelente resistência a choques mecnicos e térmicos e menos propensa a fraturas frágeis.
Resistência a altas temperaturas e corroso:Mantenha a resistência a altas temperaturas até 1200°C e tem boa resistência maioria dos ácidos e álcalis.
Baixa densidade e auto-lubrificaço:Leve, reduzindo a carga do sistema e com um baixo coeficiente de atrito para uma operaço mais suave.
Tabela de especificações
| Parmetro | Indicadores típicos / especificações |
|---|---|
| Composiço principal | Si3N4 |
| Densidade em massa | 3.2 - 3,3 g/cm3 |
| Dureza de Vickers (HV) | 1400 - 1600 |
| Duraço da fractura | 6 - 8 MPa·m1/2 |
| Força flexural | 600 - 800 MPa (temperatura ambiente) |
| Conductividade térmica | 15 - 25 W/m·K) (Muito inferior aos metais) |
| Temperatura máxima de funcionamento | 1200 °C (no ar) |
| Coeficiente de expanso térmica | 3.0 - 3,5 × 10−6/°C (20-1000°C) |
| Força dielétrica | > 15 kV/mm |
Processo de Fabricaço
Nitridation of high-purity silicon powder → Obtain silicon nitride
powder → Add sintering aids → Ball milling and mixing → Spray
granulation → Dry pressing/Cold isostatic pressing (CIP) → Gas
pressure sintering (GPS) or Hot pressing (HP) → Precision machining
(diamond grinding) → Non-destructive testing → Finished product
inspection.
Instruções de utilizaço
Pre-instalaço:Verifique se o componente cermico possui defeitos, tais como rachaduras ou bordas quebradas. Embora tenha uma resistência relativamente boa, ainda é um material frágil e deve ser protegido contra impactos ásperos.
Durante a instalaço:Para as vedações, use ferramentas especializadas para apertar os parafusos uniformemente para evitar danos causados pelo estresse unilateral.
Operaço:Embora tenha uma boa resistência ao choque térmico, ainda é aconselhável evitar mudanças bruscas e severas de temperatura para prolongar a sua vida útil.
Manutenço:Inspeccionar regularmente o estado do sistema e, se for detectado desgaste anormal ou degradaço do desempenho, investigar e substituir prontamente.
Serviço pós-venda
Fornecemos consultoria técnica profissional e suporte de seleço. O
período de garantia do produto é de 12 meses.e relatórios
detalhados de ensaios de desempenho do produto e orientações de
utilizaço so fornecidosComprometemo-nos a reparar ou substituir
gratuitamente os problemas causados por defeitos de material ou de
fabrico.
Perguntas frequentes
P1: O que é mais difícil, cermica de nitruro de silício ou cermica
de alumínio?
A1: A dureza de Vickers da cermica de nitruro de silício (HV
1400-1600) é ligeiramente inferior da cermica de alumina de alta
pureza (HV 1600+), mas a sua resistência fractura é muito superior
da alumina,dando-lhe uma maior resistência geral aos danos e uma
melhor resistência ao impacto.
P2: O seu desempenho de isolamento térmico é melhor do que o da
cermica de zircônio?
A cermica de zircônio tem uma condutividade térmica muito baixa (~
2-3 W/m·K) e é um excelente isolante térmico.A condutividade
térmica do nitruro de silício (15-25 W/m·K) é superior do zircônio,
mas ainda significativamente inferior dos metais, colocando-o na
categoria dos materiais isolantes térmicos, enquanto a sua
resistência mecnica é muito superior do zircônio.
P3: Por que é muito mais caro que a cermica de alumínio?
R3: As principais razões so os elevados custos das matérias-primas
e os complexos processos de sinterizaço.O nitreto de silício em pó
é difícil de produzir e requer sinterizaço a altas temperaturas sob
atmosfera de nitrogénio a alta presso, o que resulta em custos
elevados de investimento em equipamento e de consumo de energia.