Cerâmica SiC e Si3N4

Carboneto de silício (SiC) e nitreto de silício (Si3N4) cada um tem vantagens distintas que os tornam inestimáveis ​​em diversas aplicações. O carboneto de silício é amplamente utilizado nos setores de eletrônica e energia devido à sua estabilidade em altas temperaturas e propriedades semicondutoras. Em contraste, o nitreto de silício é proeminente nas indústrias mecânica e automotiva por suas propriedades mecânicas superiores e resistência ao desgaste. Abaixo está uma comparação detalhada de suas características de desempenho e setores de aplicação:

Características de desempenho:

1. Resistência a altas temperaturas:

   • Pode suportar temperaturas de até cerca de 1600°C.
   • A temperatura máxima de operação varia de 1400°C a 1800°C.

2. Dureza:

   • Dureza de Mohs de 9.2-9.5.
   • Dureza de Mohs de 9.5.

3. Resistência ao desgaste:

   • Tanto o SiC quanto o Si3N4 apresentam excelente resistência ao desgaste devido à sua alta dureza.

4. Resistência à oxidação:

   • Ambos os materiais apresentam boa resistência à oxidação em altas temperaturas.

5. Condutividade térmica:

   • A condutividade térmica varia de 120-270 W/m·K.
   • A condutividade térmica é de cerca de 20-30 W/m·K.

6. Propriedades elétricas:

   • Um semicondutor de banda larga, ideal para dispositivos eletrônicos de alta potência e alta frequência.
   • Geralmente usado como isolante e para embalagens eletrônicas.

7. Resistência ao impacto:

   •  Apresenta boa resistência ao choque térmico e resistência ao impacto mecânico.

Indústrias de aplicação:

1. Eletrônica e Semicondutores:

   • Usado em dispositivos eletrônicos de alta potência, alta frequência e alta temperatura, como diodos, MOSFETs e IGBTs.
   • Usado em isoladores, substratos e materiais de embalagens eletrônicas.

2. Mecânica e Metalurgia:

   • Empregado na fabricação de peças mecânicas resistentes a altas temperaturas e à corrosão, como bombas, válvulas, rolamentos e bicos.
   • Utilizado para componentes mecânicos de alta resistência e resistentes ao desgaste, como rolamentos, vedações e ferramentas de corte.

3. Aeroespacial:

   • Usado em materiais estruturais de alta temperatura e trocadores de calor.
   • Aplicado na fabricação de componentes de motores e peças estruturais de alta temperatura.

4. Energia:

   •  Utilizado em materiais estruturais e trocadores de calor em reatores nucleares.

5. Indústria química:

   •  Aplicado em tubos de fornos de alta temperatura, móveis de fornos e revestimentos de reatores químicos.

6. Dispositivos médicos:

   • Utilizado na fabricação de articulações artificiais biocompatíveis e implantes dentários.