Item: cadinho cerâmico de nitreto de silício
Material: nitreto de silício sinterizado com pressão de gás
Tamanho: diâmetro externo de 25 mm-120mm de espessura, 20-100mm H e...
Nitreto de silício cadinho
Nitreto de silício (Si₃n₄) Crucata: características e aplicações
Características de cadinhos de cerâmica de nitreto de silício
Características -chave:
Estabilidade de alta temperatura:
Pode suportar temperaturas de até 1400 graus em ar e 1800 graus em atmosferas inertes/redutoras (por exemplo, n₂, AR).
Excelente resistência ao choque térmico devido à baixa expansão térmica.
Resistência e durabilidade mecânica:
Alta resistência à fratura (superior à alumina e zircônia).
Resistência excepcional ao desgaste, tornando -o adequado para ambientes agressivos.
Resistência química:
Altamente resistente a metais fundidos (AL, Cu, Zn), ácidos e álcalis (exceto HF e NaOH concentrado a quente).
Não reage com o semicondutor derrete (por exemplo, silício, arseneto de gálio).
Propriedades elétricas e térmicas:
Isolador elétrico (útil em aplicações eletrônicas).
Condutividade térmica moderada (~ 30 W/m · k), melhor que a alumina, mas inferior a Bn.
Resistência a oxidação:
Forma uma camada protetora de SiO₂ em ambientes oxidantes, impedindo a degradação adicional.
Cerâmica de nitreto de silício: propriedades, características, vantagens e desvantagens
Propriedades do nitreto de silício (Si₃n₄)
O nitreto de silício é um material de cerâmica não óxido avançado com uma combinação de propriedades mecânicas, térmicas e químicas excepcionais:
Fórmula química: Si₃n₄
Estrutura cristalina: fases hexagonal (-si₃n₄ e -si₃n₄)
Densidade: 3,1–3,3 g/cm³
Ponto de fusão: ~ 1.900 graus (se decompõe em vez de derretimentos)
Dduade: 15–18 GPA (comparável à alumina)
Resistência à flexão: 600-1.200 MPa
Tonalidade de fratura: 6–9 MPa · m ho/² (mais alto que a maioria das cerâmicas)
Módulo Young: 280-320 GPA
Condutividade térmica: 20–30 w/m · k
Coeficiente de expansão térmica: 3,2 × 10⁻⁶ /k (baixo, semelhante ao silício)
Resistividade elétrica: ~ 10? ω · cm (excelente isolador)
Resistência a oxidação: estável até ~ 1.400 graus em ar
Principais características
Alta força e resistência: Uma das cerâmicas estruturais mais difíceis, resistente a rachaduras e desgaste.
Resistência ao choque térmico: Baixa expansão térmica e boa condutividade térmica impedem as rachaduras sob mudanças rápidas de temperatura.
Resistência ao desgaste e corrosão: Altamente resistente a abrasão, ácidos e metais fundidos (exceto ácido hidrofluórico e álcalis fortes).
Leve: Menor densidade do que aço, tornando -o útil em aplicações aeroespaciais e automotivas.
Biocompatibilidade: Não tóxico e adequado para implantes médicos (por exemplo, rolamentos ortopédicos).
Ambientes de uso típicos:
Metalurgia e Fundição:
Fusão/fundição de metais não ferrosos (Al, Cu, Zn).
Manuseio de super -calotas e metais reativos.
Semicondutor e crescimento de cristais:
Cruzados para silício e processamento de semicondutores compostos.
Usado em Czochralski (CZ) Puxando o Si de alta pureza.
Fornos de alta temperatura:
Sinterização da cerâmica, metalurgia em pó.
Tratamento térmico em atmosferas inertes/redutoras.
Processamento químico corrosivo:
Experimentos de sal fundido (por exemplo, LiCl-KCl).
Lidar com produtos químicos agressivos em ambientes de laboratório/industrial.
Aeroespacial e energia:
Componentes para motores da turbina, trocadores de calor.
Cruzados para a pesquisa de combustível nuclear (resistente à radiação).
Vantagens do nitreto de silício
✅ Propriedades mecânicas Superior: combina alta resistência, dureza e resistência à fratura.
✅ Excelente estabilidade térmica: tem um bom desempenho em ambientes de alta temperatura (por exemplo, componentes do motor).
✅ Ineridade química: resistente à oxidação, corrosão e desgaste.
✅ Isolamento elétrico: ideal para substratos eletrônicos e componentes isolantes.
✅ Biocompatibilidade: usado em implantes médicos sem reações adversas.
✅ Baixa densidade: mais leve que metais como aço, benéfico para aplicações sensíveis ao peso.
Desvantagens do nitreto de silício
❌ Alto custo: matérias -primas caras e processamento complexo (sinterização, prensagem a quente).
❌ Artleza (comparada aos metais): embora mais difícil do que muitas cerâmicas, ainda é propenso a uma falha catastrófica sob extrema impacto.
❌ Dificuldade de usinagem: a dureza faz com que a usinagem pós-peneira é cara (geralmente requer ferramentas de diamante).
❌ Disponibilidade limitada: não é tão amplamente produzida quanto a alumina ou a cerâmica de zircônia.
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