Ceràmica SiC i Si3N4

Carbur de silici (SiC) i nitrur de silici (Si3N4) cadascun té avantatges diferents que els fan inestimables en diverses aplicacions. El carbur de silici s'utilitza àmpliament en els sectors de l'electrònica i l'energia a causa de la seva estabilitat a alta temperatura i propietats de semiconductors. En canvi, el nitrur de silici és destacat a la indústria mecànica i de l'automoció per les seves propietats mecàniques superiors i la seva resistència al desgast. A continuació es mostra una comparació detallada de les seves característiques de rendiment i les indústries d'aplicació:

Característiques del rendiment:

1. Resistència a altes temperatures:

   • Pot suportar temperatures de fins a uns 1600 °C.
   • La temperatura màxima de funcionament oscil·la entre 1400 °C i 1800 °C.

2. Duresa:

   • Duresa de Mohs de 9.2-9.5.
   • Duresa Mohs de 9.5.

3. Resistència al desgast:

   • Tant SiC com Si3N4 presenten una excel·lent resistència al desgast a causa de la seva alta duresa.

4. Resistència a l'oxidació:

   • Tots dos materials tenen una bona resistència a l'oxidació a altes temperatures.

5. Conductivitat tèrmica:

   • La conductivitat tèrmica oscil·la entre 120 i 270 W/m·K.
   • La conductivitat tèrmica és d'uns 20-30 W/m·K.

6. Propietats elèctriques:

   • Un semiconductor de banda ampla, ideal per a dispositius electrònics d'alta potència i alta freqüència.
   • S'utilitza generalment com a aïllant i per a envasos electrònics.

7. Resistència a l'impacte:

   •  Presenta una bona resistència al xoc tèrmic i resistència a l'impacte mecànic.

Indústries d'aplicació:

1. Electrònica i semiconductors:

   • S'utilitza en dispositius electrònics d'alta potència, alta freqüència i alta temperatura, com ara díodes, MOSFET i IGBT.
   • S'utilitza en aïllants, substrats i materials d'embalatge electrònic.

2. Mecànica i metal·lúrgia:

   • S'empra en la fabricació de peces mecàniques d'alta temperatura i resistents a la corrosió com bombes, vàlvules, coixinets i broquets.
   • S'utilitza per a components mecànics d'alta resistència i resistents al desgast, com ara coixinets, segells i eines de tall.

3. Aeroespacial:

   • S'utilitza en materials estructurals d'alta temperatura i intercanviadors de calor.
   • Aplicat en la fabricació de components del motor i peces estructurals d'alta temperatura.

4. energia:

   •  S'utilitza en materials estructurals i intercanviadors de calor en reactors nuclears.

5. Indústria química:

   •  S'aplica en tubs de forn d'alta temperatura, mobles de forn i revestiments de reactors químics.

6. Aparells mèdics:

   • S'utilitza en la fabricació d'articulacions artificials biocompatibles i implants dentals.