Nitruro di silicio si3n4 componenti strutturali ceramici
La ceramica di nitruro di silicio ha proprietà meccaniche, termiche ed elettriche davvero buone. È anche uno dei materiali ceramici industriali ad alta danno che sono i più termodinamicamente stabili. È una scelta ideale per produrre parti del cuscinetto, soprattutto per quelle parti che devono funzionare in condizioni di alta temperatura e ad alta pressione. Quindi, i prodotti in ceramica a nitruro di silicio sono ottime scelte per molti settori.
Applicazioni del nitruro di silicio SI3N4 Componenti strutturali ceramici
Industria aerospaziale
Componenti del motore: la resistenza ad alta temperatura e la bassa densità dei componenti strutturali ceramici Si₃n₄ li rendono ideali per l'uso nei motori dell'aeromobile. Componenti come lame di turbina e fodere della camera di combustione realizzate in ceramica di nitruro di silicio possono resistere a temperature e pressioni estremamente elevate, riducendo il peso del motore e migliorando l'efficienza del carburante garantendo al contempo un funzionamento affidabile ad alte temperature.
Componenti spaziali riutilizzabili: nei veicoli spaziali riutilizzabili, i componenti strutturali ceramici a nitruro di silicio sono utilizzati negli scudi di calore e nei principali bordi delle ali. Questi componenti devono resistere alle temperature estremamente elevate generate durante il rientro nell'atmosfera. L'eccellente resistenza agli shock termici e la stabilità ad alta temperatura della ceramica di nitruro di silicio garantiscono la sicurezza e l'affidabilità del veicolo spaziale durante l'uso ripetuto.
Industria automobilistica
Parti del motore: la ceramica di nitruro di silicio viene utilizzata per produrre parti del motore come pistoni, fodere per cilindri e componenti del treno delle valvole. Il basso coefficiente di espansione termica e l'elevata conduttività termica della ceramica possono ridurre efficacemente la perdita di calore e migliorare l'efficienza del motore. Allo stesso tempo, la sua elevata durezza e resistenza all'usura possono estendere significativamente la durata delle parti del motore e ridurre l'attrito e l'usura tra i componenti.
Sistemi di trattamento dei gas di scarico: nei sistemi di trattamento dei gas di scarico automobilistico, i componenti strutturali ceramici a nitruro di silicio vengono utilizzati nei convertitori catalitici e nei filtri a particolato. La resistenza ad alta temperatura della ceramica e la stabilità chimica possono resistere al duro ambiente di gas di scarico ad alta temperatura e gas corrosivi, garantendo l'effettivo funzionamento del sistema di trattamento dei gas di scarico e riducendo le emissioni dannose.
Industria energetica
Le centrali nucleari: nelle centrali nucleari, i componenti strutturali ceramici di nitruro di silicio sono utilizzati nei rivestimenti delle aste di combustibile e nei tubi di guida dell'asta di controllo. L'eccellente resistenza alle radiazioni della ceramica e la stabilità chimica possono garantire la sicurezza e l'affidabilità dei reattori nucleari in ambienti elevati e corrosivi.
Industria dell'energia solare: nel settore dell'energia solare, la ceramica di nitruro di silicio viene utilizzata per creare componenti nelle centrali solari di centrali termiche, come ricevitori di calore e scambiatori di calore. La resistenza ad alta temperatura e la buona conduttività termica della ceramica possono effettivamente convertire e archiviare l'energia solare, migliorando l'efficienza e la stabilità dei sistemi di generazione di energia termica solare.
Industria elettronica
Attrezzature per la produzione di semiconduttori: nel processo di produzione dei semiconduttori, i componenti strutturali ceramici a nitruro di silicio sono ampiamente utilizzati in attrezzature come l'elaborazione dei wafer e l'attacco. L'eccellente inerzia chimica della ceramica e la resistenza ad alta temperatura possono prevenire la contaminazione dei wafer a semiconduttore e garantire l'accuratezza e la stabilità del processo di produzione.
Imballaggio elettronico: la ceramica di nitruro di silicio viene utilizzata come materiale di imballaggio elettronico a causa delle sue buone proprietà di isolamento elettrico e dell'alta conducibilità termica. Può dissipare efficacemente il calore generato dai componenti elettronici, proteggere il normale funzionamento del circuito e migliorare l'affidabilità e la stabilità dei dispositivi elettronici.
Industria dei macchinari
Strumenti di taglio: gli utensili da taglio in ceramica a nitruro di silicio hanno una durezza estremamente elevata e resistenza all'usura, che possono essere utilizzate per tagliare materiali duri come acciai e leghe ad alta resistenza. Rispetto ai tradizionali utensili da taglio dei metalli, gli utensili da taglio in ceramica hanno una durata più lunga, una maggiore efficienza di taglio e una migliore qualità della superficie delle parti lavorate.
Cuscinetti e guarnizioni: l'elevata durezza, il coefficiente di attrito basso e la buona resistenza all'usura della ceramica di nitruro di silicio lo rendono un materiale ideale per produrre cuscinetti e sigilli. In condizioni di lavoro ad alta velocità e alta temperatura, i cuscinetti e le tenute in ceramica a nitruro di silicio possono ridurre l'attrito e l'usura, migliorare l'efficienza e l'affidabilità delle attrezzature meccaniche ed estendere la durata delle attrezzature.