La aplicación de la cerámica de nitruro de silicio en el campo de la maquinaria.
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La aplicación de la cerámica de nitruro de silicio en el campo de la maquinaria.
1. Se utiliza para ahorrar energía y reducir las emisiones de los motores de automóviles.
Los materiales cerámicos para automóviles son materiales inorgánicos no metálicos con estructuras finas obtenidos mediante procesos especiales como pretratamiento, trituración, molienda, mezcla, conformado, secado, sinterización, etc., utilizando óxidos, nitruros, boruros y otras materias primas de alta pureza y ultrafinos. Tiene una serie de ventajas como alta resistencia, alta resistencia al calor, resistencia a la corrosión, alta dureza, alta resistencia al desgaste, baja densidad, pequeña deformación y resistencia al choque térmico, especialmente su resistencia a la tracción y resistencia a la flexión se pueden comparar con los metales. Utilizando materiales cerámicos de nitruro de silicio para fabricar motores, debido al aumento de temperatura, el combustible se puede quemar por completo y los componentes contaminantes en los gases de escape se pueden reducir significativamente. Esto no solo reduce el consumo de energía sino que también reduce la contaminación ambiental.
4. Aplicación en el campo aeroespacial.
Los expertos señalan que, una vez que el tiempo medio de uso de los motores de aviación supera los miles de horas, surge el problema de la resistencia a altas temperaturas de los motores, que debe solucionarse con cerámicas de aislamiento térmico. Al mismo tiempo, para reducir el consumo de combustible, es necesario reducir el peso de la aeronave, y los motores cerámicos pueden ayudar a lograr este objetivo.
5. Aplicación en el campo de la medicina.
Se pueden fabricar articulaciones artificiales en ingeniería médica.
1. Industria mecánica
En la industria mecánica, la cerámica de nitruro de silicio se puede utilizar como álabes de turbinas, anillos de sellado mecánicos, cojinetes de alta temperatura, herramientas de corte de alta velocidad, moldes permanentes, etc. La confiabilidad y la vida útil de estos dispositivos se verán muy afectadas por la corrosión del metal. Sin embargo, los materiales cerámicos de nitruro de silicio tienen una excelente resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia al choque térmico a alta temperatura, lo que puede reemplazar a los materiales metálicos en el campo de la industria mecánica.
2. Campo metalúrgico
Los materiales cerámicos de nitruro de silicio tienen una excelente estabilidad química y propiedades mecánicas, y se pueden utilizar como crisoles, mesas de trabajo de combustión, revestimiento de baterías de aluminio termoplástico y otros componentes de equipos térmicos en la industria metalúrgica; Las cerámicas de nitruro de silicio tienen buena resistencia a la oxidación, y la temperatura de oxidación de los materiales de nitruro de silicio se puede utilizar en entornos con enfriamiento y calentamiento rápidos, por lo que también se utilizan ampliamente en la industria metalúrgica.
3. Molienda ultrafina
La cerámica de nitruro de silicio es un compuesto covalente cuya unión depende principalmente de los enlaces covalentes entre átomos. El material preparado en sí tiene una alta dureza y resistencia al desgaste. La dureza del nitruro de silicio es muy alta, superada solo por el diamante, el nitruro de boro cúbico y algunos materiales superduros. En la industria de procesamiento de alimentos y polvos ultrafinos, el rendimiento de las bolas de molienda de cerámica de nitruro de silicio es superior al de las bolas de molienda tradicionales, y su dureza y resistencia al desgaste son superiores.
4. Sustrato cerámico
Con el rápido desarrollo de la tecnología de la información, el grado de integración de los circuitos integrados está aumentando y la densidad de los circuitos también está aumentando. Si el sustrato de encapsulado electrónico no se puede enfriar a tiempo, se acumulará una gran cantidad de calor. La conductividad térmica teórica del nitruro de silicio monocristalino puede alcanzar un nivel superior. Las cerámicas de nitruro de silicio son los mejores materiales cerámicos estructurales con un rendimiento integral, lo que en última instancia conduce a su falla y daño en los circuitos integrados. Por lo tanto, la conductividad térmica del sustrato es muy importante. Una potencia superior a 400 W · m-1 puede convertirlo en un sustrato con alta conductividad térmica. Además, sus excelentes propiedades mecánicas y buena conductividad térmica hacen que las cerámicas de nitruro de silicio sean prometedoras para compensar las deficiencias de los materiales de sustrato existentes.
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