Rodillo guía de nitruro de silicio

Propiedades mecánicas excepcionales

Uno de los atributos destacados del rodillo guía de nitruro de silicio son sus excepcionales propiedades mecánicas. Con una densidad muy baja de 3,2~3,25 g/cm³, este material es ligero e inmensamente resistente. Esto hace que el rodillo guía de nitruro de silicio sea ideal para aplicaciones donde el peso es un factor crítico sin comprometer la durabilidad. El alto índice de dureza de HRA 92~94 garantiza que los rodillos sean increíblemente resistentes al desgaste y la abrasión, lo que los hace adecuados para entornos sujetos a fricción y presión continuas.

La tenacidad a la fractura, valorada entre 6 y 8 MPa·m1/2, demuestra la capacidad del material para soportar importantes tensiones mecánicas sin agrietarse. Además, la resistencia a la flexión de ≥ 900 MPa garantiza que estos rodillos puedan mantener su integridad estructural incluso bajo cargas sustanciales, lo que resalta aún más su robustez.

Características térmicas superiores

La gestión térmica es un aspecto crítico de muchas aplicaciones industriales y los rodillos guía de nitruro de silicio destacan en este ámbito. Capaz de funcionar a temperaturas de hasta 1300 ~ 1600 °C, el rodillo guía de nitruro de silicio es ideal para entornos de alta temperatura. Su excelente resistencia al choque térmico, caracterizada por altos parámetros de estrés térmico, garantiza que el rodillo guía de nitruro de silicio pueda soportar rápidas fluctuaciones de temperatura sin sufrir daños.

Además, la baja conductividad térmica de 23-25 ​​W/(m·K) hace que estos rodillos sean competentes para aislar el calor, protegiendo así otros componentes del sistema del estrés térmico. Esta característica es particularmente ventajosa en industrias como la de procesamiento de metales y la fabricación de semiconductores, donde el control térmico preciso es primordial.

Resistencia química y durabilidad

Los rodillos guía de nitruro de silicio exhiben una notable estabilidad química. Son resistentes a la reacción con la mayoría de los ácidos inorgánicos, siendo el ácido fluorhídrico una excepción notable. Esta inercia química prolonga su vida útil incluso en entornos químicos hostiles, lo que hace que el rodillo guía de nitruro de silicio sea adecuado para su uso en sectores como el procesamiento químico, el farmacéutico y la producción de alimentos.

Tipos de cerámicas de nitruro de silicio

Semicorex ofrece dos tipos principales de cerámicas de nitruro de silicio para sus rodillos guía: nitruro de silicio sinterizado a presión de gas (GPSN) y nitruro de silicio prensado en caliente (HPSN). Cada tipo está diseñado para proporcionar beneficios específicos según los requisitos de la aplicación.

Nitruro de silicio sinterizado a presión de gas (GPSN):El método GPSN implica mezclar polvo de nitruro de silicio con auxiliares de sinterización para promover la sinterización en fase líquida, junto con aglutinantes para mejorar la resistencia mecánica del cuerpo cerámico verde. A continuación, el polvo se prensa para darle la forma deseada y se puede realizar el mecanizado en verde. Los compactos se colocan en un horno con una atmósfera de nitrógeno presurizado para ayudar en la densificación y evitar la evaporación o descomposición del silicio, el nitrógeno y los aditivos. Este proceso da como resultado un material muy denso y de estructura uniforme, que ofrece un rendimiento superior en aplicaciones exigentes.

Nitruro de Silicio Prensado en Caliente (HPSN):HPSN se produce presionando uniaxialmente polvo de nitruro de silicio (con aditivos de sinterización) mientras se aplica calor simultáneamente. Este proceso requiere una prensa y un troquel especializados, lo que da como resultado nitruro de silicio con excelentes propiedades mecánicas. Sin embargo, mediante este método sólo se pueden producir formas simples. Dado que es imposible mecanizar en verde un componente prensado en caliente, el rectificado con diamante es la única forma de crear geometrías complejas. Debido a los altos costos y desafíos asociados con el rectificado de diamantes y el prensado en caliente, el uso de HPSN generalmente se limita a la producción de componentes simples en pequeñas cantidades.

Imágenes SEM-SE de cerámica de Si3N4 con aumentos de 5000 ×  y b de 30.000 × , c distribución del tamaño de poro y d patrón XRD de una muestra de Si3N4