Nitreto de Silício (Si₃N₄) Aplicado a Produtos Cerâmicos
Os cerâmicos de nitreto de silício são altamente resistentes ao calor, choque e impacto. Excelente resistência ao calor e resistência ao impacto, juntamente com alta resistência, tornam o nitreto de silício uma prioridade para aplicações de alta temperatura e alta carga.
Aplicações comuns dos cerâmicos de nitreto de silício: Equipamentos de processamento de semicondutores, Máquinas industriais em geral, Peças resistentes ao calor.
O nitreto de silício é um material cerâmico estrutural importante. É um material cristalino atômico super duro com lubrificação e resistência ao desgaste. Possui anti-oxidação em alta temperatura e resistência a choques térmicos. Quando aquecido a 1000°C ou acima no ar, o resfriamento rápido antes do aquecimento rápido não causará fragmentação dele. É devido às excelentes características do cerâmico de nitreto de silício que as pessoas frequentemente o utilizam para fabricar rolamentos, pás de turbina, selos mecânicos, moldes permanentes e outros componentes mecânicos. Se as superfícies de aquecimento dos componentes do motor forem feitas de cerâmicas de nitreto de silício que são resistentes a altas temperaturas e não transferem calor facilmente, isso pode melhorar a qualidade do motor a diesel, economizar combustível e melhorar a eficiência térmica. China, os Estados Unidos, o Japão e outros países já desenvolveram esse tipo de motor a diesel.
Produção de Cerâmicas de Nitreto de Silício
A tecnologia de produção de cerâmicas de nitreto de silício tem se desenvolvido rapidamente nos últimos anos. As tecnologias de produção concentram-se principalmente no método de sinterização por reação, método de sinterização por prensagem a quente, método de sinterização atmosférica e método de sinterização por pressão de ar. Os principais tipos de produção de nitreto de silício são a sinterização por pressão de ar. A nitreto de silício sinterizado sob pressão de ar é um material cerâmico científico e tecnológico de alto desempenho, com dureza ultra-alta e resistência excepcional a choques térmicos. O nitreto de silício é muito superior a outros materiais cerâmicos em termos de resistência a altas temperaturas, e ao mesmo tempo possui propriedades excelentes como resistência à oxidação, resistência mecânica e resistência ao fluência. Além disso, o nitreto de silício possui baixa condutividade térmica própria e alta resistência ao desgaste, o que o torna aplicável aos ambientes mais exigentes. Em termos de resistência à corrosão ácida e alcalina, além do ácido fluorídrico, não reage com outros ácidos inorgânicos com forte capacidade de resistência à corrosão e anti-oxidação em alta temperatura.
Características
Além do ácido fluorídrico, não reage com outros ácidos inorgânicos (equação da reação: Si₃N₄ + 12 HF3 SiF4 ↑ + 4 NH3 ↑) com forte capacidade de anti-corrosão.
- Materiais cerâmicos de nitreto de silício apresentam materiais cerâmicos de precisão com resistência a altas temperaturas e grande resistência a choques térmicos.
- Excelente resistência mecânica e resistência a altas temperaturas.
- Pequeno coeficiente de expansão térmica e melhor resistência a choques térmicos.
- Estabilidade química, resistência ao desgaste, excelente resistência à corrosão.
- Pode ser usado de forma estável quando aquecido a 1200 graus em ambiente de gás ácido.
Aplicação de Nitreto de Silício
O nitreto de silício é usado como materiais refratários avançados. Por exemplo, é usado para alto-forno e outras peças com SIC como material refratário Si₃N₄-SIC; e usado para anel de separação de fundição contínua horizontal combinado com BN como material Si₃N₄-BN. O anel de separação de fundição contínua horizontal da série Si₃N₄-BN é um material cerâmico de estrutura fina com estrutura uniforme e alta resistência mecânica. Ele possui boa resistência ao choque térmico e não será molhado pelo aço líquido, o que está de acordo com os requisitos da tecnologia de fundição.
Principais dados de desempenho da cerâmica de nitreto de silício
| Material | - | Si₃N₄ |
|---|---|---|
| Método de sinterização | - | Sinterizado por pressão de gás |
| Densidade | g/cm³ | 3.22 |
| Cor | - | Cinza Escuro |
| Taxa de Absorção de Água | % | 0 |
| Módulo de Elasticidade | Gpa | 290 |
| Dureza Vickers | Gpa | 18 - 20 |
| Força Compressiva | Mpa | 2200 |
| Força de Flexão | Mpa | 650 |
| Condutividade Térmica | W/m.K | 25 |
| Resistência ao Choque Térmico | Δ (°C) | 450 - 650 |
| Temperatura Máxima de Operação | °C | 1200 |
| Resistividade de Volume | Ω·cm | > 10 ^ 14 |
| Constante Dielétrica | - | 8.20 |
| Força Dielétrica | kV/mm | 16 |
* Testes em ambiente de temperatura ambiente;
* As informações acima são oferecidas apenas para comparação.Exato
Nitreto de silício (Si₃N₄)
Galeria
Processamento de cerâmica de nitreto de silício (Si₃N₄) de precisão
Processamento de cerâmica de nitreto de silício (Si₃N₄) de precisão
Processamento de cerâmica de nitreto de silício (Si₃N₄) de precisão
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