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French Bloque de nitruro de silicio
Bloque de nitruro de silicio
Pureza: ≥99%
El bloque de nitruro de silicio es un material cerámico de alto rendimiento conocido por su excepcional resistencia mecánica, resistencia al choque térmico y estabilidad en entornos difíciles. Funciona de forma fiable a altas temperaturas y en condiciones corrosivas, por lo que es adecuado para piezas estructurales, componentes de aislamiento térmico y diversas aplicaciones industriales que exigen durabilidad a largo plazo. Podemos suministrar bloques de nitruro de silicio de alta calidad con diversas especificaciones y precios competitivos, ofreciendo soluciones personalizadas para satisfacer requisitos específicos.
O envíenos un correo electrónico a sales@heegermaterials.com.Hoja de datos del bloque de nitruro de silicio
| Código de referencia: | HM2564 |
| Pureza: | ≥99% |
| Color: | Negro |
| Fórmula química: | Si3N4 |
| Grados de material: | HMSN1000, HMSN2000, HMSN3000, HMSN4000 |
| Densidad: | 3,20 g/cm3 |
| Dimensión: | personalizado |
Descripción del bloque de nitruro de silicio
El bloque de nitruro de silicio, también conocido como bloque de aislamiento cerámico industrial, está diseñado para su uso en entornos térmicos y eléctricos exigentes. Fabricado con nitruro de silicio de gran pureza, ofrece una excelente resistencia al choque térmico, la tensión mecánica y la corrosión química. Estos bloques se utilizan habitualmente en hornos de alta temperatura, procesamiento de semiconductores y sistemas energéticos, donde son esenciales un aislamiento fiable y la integridad estructural. Hay disponibles formas y configuraciones personalizadas para satisfacer necesidades específicas de diseño o instalación.
Características del bloque de nitruro de silicio
- Alta estabilidad térmica: Los bloques de nitruro de silicio pueden soportar temperaturas extremas sin degradarse, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta temperatura.
- Resistencia mecánica excepcional: Con una alta resistencia a la flexión, los bloques de nitruro de silicio mantienen la integridad estructural bajo tensión mecánica, proporcionando un rendimiento fiable en entornos exigentes.
- Resistencia al choque térmico: El bajo coeficiente de dilatación térmica del material le permite soportar rápidos cambios de temperatura sin agrietarse ni fallar.
- Resistencia química: Los bloques de nitruro de silicio son resistentes a la corrosión de una amplia gama de productos químicos, incluidos ácidos, álcalis y metales fundidos, lo que garantiza su longevidad en entornos difíciles.
- Aislamiento eléctrico: Estos bloques proporcionan un excelente aislamiento eléctrico, lo que los hace adecuados para su uso en electrónica, equipos eléctricos y otras aplicaciones que requieran materiales no conductores.
Aplicaciones del bloque de nitruro de silicio
- Fabricación electrónica: Se utilizan como capas aislantes o estructuras de soporte en la fabricación de semiconductores y otros procesos de componentes electrónicos a alta temperatura para proteger las piezas sensibles.
- Hornos de alta temperatura: Se emplean como componentes internos, como soportes o barreras térmicas, en hornos de alta temperatura, mejorando la uniformidad de la temperatura y minimizando la pérdida de energía.
- Equipo químico: Se utilizan en reactores químicos y sistemas de procesamiento como componentes aislantes duraderos y resistentes a altas temperaturas, capaces de soportar productos químicos agresivos.
- Aplicaciones aeroespaciales y de ingeniería avanzada: Se aplica en entornos que requieren temperaturas extremas y resistencia mecánica, como en sistemas de protección térmica de naves espaciales o piezas para maquinaria de alta velocidad.
- Sistemas de calefacción industrial: Los bloques de nitruro de silicio, que actúan como aislantes o barreras protectoras en sistemas de calefacción industrial, ayudan a mejorar la eficiencia energética y la longevidad de los equipos en condiciones de alto calor.
Propiedades del material de nitruro de silicio
Grados del material de nitruro de silicio
HMSN1000 se produce mediante una técnica de sinterización por sobrepresión de gas, ampliamente reconocida por permitir la fabricación de piezas de nitruro de silicio de alta resistencia con formas intrincadas. El proceso comienza con una mezcla de polvo de nitruro de silicio que incluye aditivos de sinterización -como itria, óxido de magnesio o alúmina- para crear una fase líquida durante la sinterización, así como aglutinantes para mejorar la integridad estructural de la forma presinterizada. Tras moldear el polvo en la geometría deseada y realizar cualquier mecanizado en verde necesario, los componentes se densifican en un horno presurizado con nitrógeno. Este entorno garantiza una consolidación adecuada al tiempo que minimiza la pérdida de material debida a la evaporación o descomposición del silicio, el nitrógeno y los elementos aditivos.
Usos comunes
- Componentes para sistemas aeroespaciales
- Elementos rodantes y deslizantes en unidades de rodamientos
- Piezas de alta durabilidad para motores de combustión interna
- Herramientas y accesorios para fundición y transformación de metales
- Piezas estructurales en conjuntos mecánicos
- Elementos biocompatibles para productos sanitarios
El HMSN2000 se fabrica mediante una técnica de prensado en caliente, en la que el polvo de nitruro de silicio se compacta a alta presión y temperatura elevadas simultáneamente. Este método se basa en equipos especializados, que incluyen matrices de precisión y prensas uniaxiales. El resultado es una cerámica densa de gran resistencia y durabilidad. Sin embargo, el proceso es más adecuado para conformar geometrías básicas debido a las limitaciones del equipo. Dado que los componentes no pueden mecanizarse en estado presinterizado (verde), todo el postprocesado debe realizarse mediante rectificado con diamante, lo que lleva mucho tiempo y es costoso. En consecuencia, este método suele reservarse para la producción a pequeña escala de piezas sencillas en las que se requiere un rendimiento de material de primera calidad.
Usos comunes
- Piezas estructurales de aeronaves y naves espaciales
- Componentes de equipos y tuberías en industrias de transformación química
- Elementos resistentes a la fricción para motores
- Herramientas y piezas de desgaste utilizadas en entornos de fundición de metales
- Piezas portantes y de precisión en maquinaria industrial
- Piezas especializadas en instrumental médico y dental
HMSN3000 utiliza el proceso de prensado isostático en caliente (HIP), en el que el polvo de nitruro de silicio se compacta a alta presión y alta temperatura. El material se coloca en una cámara presurizada con gas inerte, sometiendo al componente a una presión uniforme desde todos los lados de hasta 2000 bares mientras se calienta simultáneamente. Este método ayuda a eliminar cualquier porosidad o defecto residual durante el proceso de sinterización, lo que da como resultado un material con una densidad cercana a su máximo teórico. Aunque el HIP mejora notablemente las propiedades mecánicas, la durabilidad y la fiabilidad general del material, el elevado coste y la complejidad del proceso limitan su uso a aplicaciones muy especializadas.
Usos comunes
- Componentes para la industria aeroespacial y de defensa
- Aplicaciones de rodamientos de precisión, especialmente en entornos de alto rendimiento
- Equipos y componentes de plantas químicas e industriales
- Piezas del motor sometidas a desgaste extremo y estrés térmico
- Herramientas de fundición y componentes resistentes al desgaste
- Piezas de alto rendimiento para sistemas de ingeniería mecánica
- Componentes médicos que requieren alta resistencia y biocompatibilidad
El HMSN4000 se produce mediante un proceso de sinterización por sobrepresión de gas extruido, en el que el polvo de nitruro de silicio se mezcla con aditivos de sinterización, como itria, óxido de magnesio y/o alúmina, para facilitar la sinterización en fase líquida. Además, se incorporan aglutinantes para mejorar las propiedades mecánicas de la estructura cerámica verde. El proceso de extrusión ayuda a dar al material la forma deseada y, a continuación, las piezas se someten a sinterización por sobrepresión de gas en un entorno controlado. Este método garantiza una densidad uniforme y unas prestaciones mecánicas superiores, por lo que resulta ideal para aplicaciones de alto rendimiento.
Usos comunes
- Componentes de la industria aeroespacial
- Rodamientos utilizados en maquinaria de alto rendimiento
- Equipos para plantas químicas y procesos industriales
- Piezas resistentes al desgaste para motores
- Componentes utilizados en las operaciones de fundición
- Piezas para sistemas de ingeniería mecánica
- Componentes médicos para instrumentos de alta precisión
Mecanizado de cerámica de nitruro de silicio
El nitruro de silicio puede mecanizarse en estado verde, galleta o totalmente sinterizado, cada uno con propiedades de mecanizado diferentes. En estado verde o galleta, es más fácil darle formas complejas, pero el material se contrae unos 20% durante la sinterización, lo que afecta a la precisión dimensional. Para obtener tolerancias estrechas, el nitruro de silicio totalmente sinterizado debe mecanizarse con herramientas de diamante, un proceso preciso pero costoso debido a la dureza y tenacidad del material.
Métodos de mecanizado y consideraciones:
- Mecanizado en verde o galleta: Más fácil de mecanizar en formas complejas, pero carece de precisión dimensional final.
- Contracción por sinterización: El material se contrae aproximadamente 20% durante el proceso de sinterización, lo que afecta a las dimensiones posteriores a la sinterización.
- Tolerancias ajustadas: Para obtener dimensiones precisas, el material postsinterizado debe mecanizarse con herramientas de diamante.
- Rectificado con diamante: Esta técnica implica el uso de herramientas o ruedas recubiertas de diamante para desgastar el material y conseguir la forma deseada.
- Coste y tiempo: El mecanizado de nitruro de silicio totalmente denso es un proceso lento y costoso debido a la dureza y tenacidad del material.
Envases cerámicos de nitruro de silicio
Los productos cerámicos de nitruro de silicio suelen envasarse en bolsas selladas al vacío para evitar la humedad o la contaminación y se envuelven con espuma para amortiguar las vibraciones y los impactos durante el transporte, lo que garantiza la calidad de los productos en su estado original.
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