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Portuguese Cerámica de nitruro de silicio（Si3N4）
Cerámicas de nitruro de silicio: Tipos, propiedades y aplicaciones de los materiales de nitruro avanzadosLas cerámicas de nitruro de silicio son cerámicas avanzadas compuestas principalmente de nitruros, con dos formas cristalinas principales: nitruro de α-silicio y nitruro de β-silicio. Dependiendo del proceso de sinterización, se clasifican en nitruro de silicio prensado en caliente y nitruro de silicio ligado por reacción.
Procesos de sinterización
Nitruro de silicio prensado en caliente
-
- Este tipo se fabrica prensando polvo de nitruro de silicio en un molde y sinterizándolo a 1700°C bajo una presión de 20-30 MPa.
- Produce cerámicas densas, sin poros, con excelente resistencia a la flexión y tenacidad.
Nitruro de silicio ligado por reacción
-
- Comienza con polvo de silicio (Si) o nitruro de silicio (Si₃N₄), que se moldea y luego se calienta en una atmósfera rica en nitrógeno para formar nitruro de silicio (Si + N₂ → Si₃N₄).
- Los productos finales tienen dimensiones muy precisas, pero contienen porosidad 20%-30%, lo que los hace menos resistentes, duros y tenaces en comparación con el nitruro de silicio prensado en caliente.
Entre todas las cerámicas, el nitruro de silicio ofrece la mejor resistencia al choque térmico.
Características principales de Nitruro de silicio Cerámica
- Excelente autolubricación y resistencia al desgaste
- Bajo coeficiente de dilatación térmica
- Excelente resistencia al choque térmico
- Elevada dureza y bajo coeficiente de fricción (0,1-0,2)
- Buena estabilidad química y aislamiento eléctrico
Tabla de propiedades de la cerámica de nitruro de silicio
| Propiedad | Unidades | Nitruro de silicio (Si₃N₄) |
| General | ||
| Color | - | Negro |
| Permeabilidad al gas | atms-cc/seg | Estanqueidad al gas < 10-¹⁰ |
| Absorción de agua | % | 0 |
| Densidad | g/cm³ | 3.20 |
| Propiedades mecánicas | ||
| Dureza Vickers (500 g) | GPa (kg/mm²) | 15 (1529) |
| Dureza (R45N) | - | 83 |
| Resistencia a la fractura（ Viga entallada） | MPa-m¹/² | 6 |
| Resistencia a la flexión (MOR) | MPa (psi x 10³) | 900 (130) |
| Resistencia a la tracción @ RT | MPa (psi x 10³) | 537 (78) |
| Resistencia a la compresión @ RT | MPa (psi x 10³) | 2500 (362) |
| Módulo elástico | GPa (psi x 10⁶) | 300 (44) |
| Relación de Poisson | - | 0.28 |
| Propiedades térmicas | ||
| C.T.E. (25 - 600°C) | x 10-⁶/°C | 2.9 |
| Conductividad térmica @ RT | W/m-K | 29 |
| Temperatura máxima de uso | Fahrenheit (°F) | 2462 |
| Temperatura máxima de uso | Celsius (°C) | 1350 |
| Propiedades eléctricas | ||
| Rigidez dieléctrica | V/mil | 300 |
| Constante dieléctrica a 1 MHz | - | 9.1 |
| Resistividad volumétrica, 25°C | ohmios-cm | > 10¹⁴ |
*Los valores representan las propiedades típicas de los materiales y pueden variar en función de la configuración del producto y del proceso de fabricación,
Para más información, no dude en Contacto.
Aplicaciones de la cerámica de nitruro de silicio
Nitruro de silicio prensado en caliente (HPSN)
- Herramientas de corte
- Piezas de forma sencilla para aplicaciones de desgaste y alta temperatura
- Componentes de los rodamientos
Nitruro de silicio ligado por reacción (RBSN)
- Ideal para formas complejas que requieren gran precisión
- Anillos de estanquidad en la industria petroquímica
- Palas de rotor de turbina de gas
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