Cerámicas mecanizables: Propiedades clave para aplicaciones industriales

Introducción

Las cerámicas mecanizables son vitrocerámicas avanzadas diseñadas para aplicaciones de precisión en todos los sectores. Conocidos por su facilidad de mecanizado, excelente aislamiento y resistencia al choque térmico, estos materiales son ideales para entornos exigentes en los sectores electrónico, aeroespacial y médico. Las opciones personalizables incluyen materiales como alúmina, circonio, circonio endurecido, nitruro de aluminio, nitruro de silicio, carburo de silicioy dióxido de titanio, que responden a diversas necesidades industriales. Este artículo detalla las propiedades clave de las cerámicas mecanizables, con el apoyo de una tabla exhaustiva, para destacar su idoneidad para el uso industrial.

Propiedades de la cerámica mecanizable

Las cerámicas mecanizables, como MACOR, ofrecen una combinación única de propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. A continuación se describen sus principales características:

• Facilidad de mecanizado: Puede moldearse con herramientas estándar de metalurgia, lo que permite diseños complejos.
• Excelente aislamiento: Su elevada rigidez dieléctrica y resistividad volumétrica garantizan un aislamiento eléctrico fiable.
• Resistencia al choque térmico: Mantiene la estabilidad bajo fluctuaciones de temperatura, adecuado para aplicaciones de gestión térmica.
• Resistencia mecánica: Proporciona resistencia suficiente para componentes de precisión con buena elasticidad.
• Baja conductividad térmica: Actúa como un eficaz aislante térmico, protegiendo los componentes en entornos de altas temperaturas.

Tabla detallada de propiedades

La tabla siguiente ofrece una visión detallada de las propiedades de las cerámicas mecanizables, centrándose en las características mecánicas, térmicas y eléctricas.

Propiedad	Valor
Características principales
Color	Blanco
Características principales	Fácil de mecanizar, excelente aislamiento, buena resistencia al choque térmico
Principales aplicaciones	Piezas de precisión, piezas aislantes
Propiedades mecánicas
Densidad aparente (g/cm³)	2.52
Absorción de agua (%)	0
Dureza Vickers (GPa, carga 500g)	-
Resistencia a la flexión (MPa)	94
Resistencia a la compresión (MPa)	345
Módulo de Young (GPa)	25.5
Relación de Poisson	0.29
Resistencia a la fractura (MPa m¹/²)	-
Propiedades térmicas
Coeficiente de dilatación térmica (×10-⁶/°C, 40-400°C)	9.0
Conductividad térmica (W/mK, 20°C)	1.46
Capacidad calorífica específica (J/(kg-K) × 10³)	0.79
Resistencia al choque térmico (ΔT°C)	-
Propiedades eléctricas
Resistividad volumétrica (ohm-cm, 20°C)	>10¹⁷
Rigidez dieléctrica (kV/mm)	45
Constante dieléctrica (1 MHz)	6.01
Tangente de pérdida dieléctrica (×10-⁴)	4
Propiedades químicas
Ácido nítrico (60%) Pérdida de peso (mg/cm²/día)	-
Ácido sulfúrico (95%) Pérdida de peso (mg/cm²/día)	-
Sosa cáustica (30%) Pérdida de peso (mg/cm²/día)	-

Notas de la tabla:

• Resistencia mecánica: La resistencia a la flexión (94 MPa) y a la compresión (345 MPa) garantizan la idoneidad para componentes de precisión.
• Aislamiento térmico: Su baja conductividad térmica (1,46 W/mK) permite aplicaciones de gestión térmica.
• Aislamiento eléctrico: La alta resistividad volumétrica (>10¹⁷ ohm-cm) y la rigidez dieléctrica (45 kV/mm) garantizan la fiabilidad en aplicaciones electrónicas.

Conclusión

Las cerámicas mecanizables ofrecen una combinación única de facilidad de mecanizado, excelente aislamiento y resistencia al choque térmico, lo que las hace ideales para piezas de precisión y componentes aislantes en industrias como la electrónica, la aeroespacial y la manufacturera. Materiales personalizables como la alúmina, la circonia, la circonia endurecida, el nitruro de aluminio, el nitruro de silicio, el carburo de silicio y el dióxido de titanio ofrecen soluciones a medida para aplicaciones específicas.

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