Maquinaria y Fabricación Industrial

La alúmina (Al₂O₃), la zirconia (ZrO₂), el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de silicio (Sibrn) son cerámicas avanzadas de alto rendimiento. Sus excepcionales propiedades físicas y químicas los convierten en materiales indispensables en la fabricación moderna.

La alúmina es la cerámica de ingeniería más utilizada, tecnológicamente madura y de menor costo. Equilibra el rendimiento y el precio mediante el control de la pureza (95%, 99%, etc.).

Ventajas de la base: Alta dureza, resistencia de desgaste excelente, aislamiento eléctrico excepcional, resistencia a la corrosión excelente, y bajo costo.

Aplicaciones específicas:

• Componentes resistentes al desgaste:Juntas, Bujes de válvula,BoquillasCerámica textil y medios de molienda (bolas de cerámica).
• Aisladores eléctricosPlacas de circuito, bujías y manguitos aislantes de alto voltaje.
• Componentes resistentes a la corrosión:ForrosY componentes para las bombas y las válvulas químicas.
• Componentes de alta temperatura:Tubos de horno, TermoparTubos de protecciónY materiales refractarios.

Zirconia es la cerámica endurecida más representativa. A través de la tecnología de endurecimiento por transformación de fase, su tenacidad a la fractura es muy superior a otras cerámicas, volcando la impresión tradicional de la cerámica como "frágil".
Ofrece dureza extremadamente alta de la fractura y fuerza flexural, alta resistencia de desgaste, coeficiente de fricción bajo, y biocompatibility excelente. Su dureza es la más cercana a la del metal.

Aplicaciones específicas:

• Piezas estructurales y resistentes al desgaste: cojinetes de cerámica, bloques de martillo, tijeras, cuchillos, mangas de fibra óptica, yPiezas del desgaste.
• Médico: Bolas comunes de la cadera,DentalImplantes, y coronas y puentes (debido a su alta dureza, bajo desgaste y biocompatibilidad).
• Uso diario y precisión: Cuchillos de cerámica,Casos del reloj, Y paneles traseros de teléfonos inteligentes (después del endurecimiento, son estéticamente agradables y resistentes a los arañazos).
• Sensores: Sensores de oxígeno (que utilizan su conductividad iónica).

El carburo de silicio es una súper cerámica unida covalentemente, disponible en formas sinterizadas por reacción y sin presión, que ofrece un rendimiento excepcional.

Ventajas principales: dureza extremadamente alta y resistencia al desgaste, excelente resistencia a altas temperaturas (sin ablandamiento a 1600 ° C), conductividad térmica extremadamente alta (excelente disipación de calor), bajo coeficiente de expansión térmica (excelente resistencia al choque térmico) y resistencia a la corrosión química.

Aplicaciones específicas:

• Muebles de alta temperatura del horno: Rodillos del horno, setters (ligero, larga vida, ahorro de energía), cambiadores de calor.
• Resistencia al desgaste y sellado:Sellos mecánicos, Componentes de bomba de lodo,Boquillas de chorro de arenaUtilizado en condiciones de funcionamiento extremadamente duras.
• Lightweighting y Armoring: Ligero, de alto rendimientoPlacas de cerámica de la armaduraPara vehículos aeroespaciales y blindados.
• Semiconductores y ElectrónicaDiscos de molienda de obleas, susceptores de obleas epitaxiales y sustratos de disipador de calor para dispositivos electrónicos de alta potencia (aprovechando su alta conductividad térmica y aislamiento).

El nitruro de silicio es uno de los materiales cerámicos con el mejor rendimiento general, que combina alta resistencia, alta tenacidad, baja densidad, excelente resistencia al choque térmico y resistencia al desgaste.

Ventajas principales: Relación óptima de resistencia a peso, excelente resistencia al choque térmico (resistencia al enfriamiento y calentamiento rápidos), alta tenacidad a la fractura, propiedades autolubricantes, baja densidad y alta dureza.

Aplicaciones específicas:

• Rodamientos: Los rodamientos cerámicos completos o los rodamientos cerámicos híbridos (bolas Si-N4.) se utilizan en entornos de alta velocidad, alta precisión, corrosivos y no lubricados (como husillos de máquinas herramienta y aplicaciones aeroespaciales).
• Procesamiento de metales: rodillos de laminación, moldes de colada continua horizontal y tubos de protección de termopar, ya que no humedecen la mayoría de los metales fundidos (como el aluminio y el zinc).
• Piezas estructurales de alta temperatura: palas de la turbina de gas, rotores de turbina y componentes del motor. Son materiales clave para mejorar la eficiencia térmica en el futuro.
• Herramientas de corte: Se utiliza para el corte de alta velocidad de materiales difíciles de mecanizar, como el hierro fundido y las aleaciones de alta temperatura.

Al elegir entre estas cuatro cerámicas, considere los requisitos clave del escenario de aplicación específico:

• Para la rentabilidad y el aislamiento eléctrico: La alúmina es la opción preferida.
• Para una alta tenacidad y resistencia al impacto, como reemplazo de metal: Zirconia es la opción preferida.
• Para las altas temperaturas extremas que requieren la conductividad termal y la disipación de calor excelentes: El carburo de silicio es la opción preferida. La búsqueda del rendimiento integral pinnacle requiere una resistencia excepcional al choque térmico, alta resistencia y bajo peso: independientemente del costo, elija nitruro de silicio.

Estos cuatro materiales impulsan colectivamente a las industrias de fabricación mecánica e industrial hacia el desarrollo de alta temperatura, alta eficiencia, alta confiabilidad y peso ligero, ofreciendo la solución definitiva a los cuellos de botella de materiales en muchas condiciones operativas extremas.