Nitreto de silício

O nitreto de silício é uma cerâmica técnica. Possui uma combinação única de propriedades mecânicas, químicas e térmicas. É um material relativamente leve, resistente a altas temperaturas e com uma resistência particularmente boa ao desgaste e à abrasão mecânica. É utilizado na produção de peças mecânicas em ambientes particularmente exigentes (em termos de temperatura ou de atmosfera corrosiva) para aplicações que requerem um atrito elevado. Esta cerâmica é utilizada em componentes de rolamentos de esferas, como vedantes ou como suportes/guias de soldadura e brasagem.

Welding pins – full ceramics

As propriedades do nitreto de silício

O nitreto de silício é uma cerâmica técnica que pode ser encontrada naturalmente sob a forma de um mineral (nierite, encontrada em certos meteoritos). Também pode ser produzido através do aquecimento de um pó de silício numa atmosfera de azoto de 1300 °C a 1400 °C. É conhecido sob a forma de 3 polimorfos: uma fase gama cúbica, uma fase alfa trigonal e uma fase beta hexagonal.

É uma cerâmica particularmente dura e resistente: tem resistência à abrasão, boa resistência à corrosão e elevada resistência ao desgaste. Apresenta uma elevada resistência mecânica. O nitreto de silício é relativamente leve (a sua densidade é de cerca de 3,2 g/cm3). Tem uma boa resistência à temperatura: pode ser utilizado para o fabrico de peças utilizadas até 1200 °C no ar. Este material oferece uma elevada estabilidade dimensional, mesmo a altas temperaturas. É também um bom isolante elétrico. Além disso, o nitreto de silício tem uma baixa molhabilidade aos metais fundidos.

O nitreto de silício tem uma inércia química bastante boa: é resistente aos produtos químicos, mas reage na presença de ácido sulfúrico quente ou de ácido fluorídrico diluído. Apresenta igualmente uma boa tenacidade e uma excelente resistência aos choques e aos choques mecânicos.

Material StarCeram® Silicon Nitride N 7000
Microstructure
Composition (by weight) > 99% Si3N4
Density 3,22
Open porosity (%) 0
Mechanical properties
Compresive strength (MPa) 3000
Flexural resistence (MPa) 900
Module of elasticity (GPa) 310
Thermal properties
Maxximum operating temperature (°C) 1200
Specific heat (J/Kg.K) 800
Thermal Conductivity at100 °C (W/m.K) 25
Coefficient of expansion (10-6/K) 3,4
Propriétés électriques
Resistance at 20 °C (ohm.cm) 1011-1012
Resistance at 1000 °C (ohm.cm) 107

 

Que produtos de nitreto de silício oferecemos?

Não existem produtos padrão de nitreto de silício, produzimos a pedido, de acordo com os desenhos e especificações do cliente.

As peças de nitreto de silício da Kyocera são produzidas por prensagem isostática a frio, maquinação verde e sinterização por pressão de azoto. Se os requisitos dimensionais forem elevados, ou se for necessária uma boa rugosidade, podemos maquinar o nitreto de silício após a sinterização com ferramentas de diamante.

Em que áreas é utilizado o nitreto de silício?

Devido às suas elevadas propriedades térmicas e mecânicas, o nitreto de silício pode ser utilizado em aplicações com ambientes particularmente exigentes. Pode ser utilizado a temperaturas extremas, para peças sujeitas a grandes esforços mecânicos ou em ambientes corrosivos e abrasivos.

O material é utilizado, por exemplo, no fabrico de pontas de queimadores, permutadores de calor e suportes de queima. Graças à sua baixa condutividade eléctrica, pode ser utilizado para proteger os circuitos eléctricos na aeronáutica ou como vedante (ainda mais eficaz graças à sua estabilidade dimensional). Esta cerâmica é também utilizada na maquinagem sob a forma de pastilhas cerâmicas para torneamento e fresagem, no fabrico de guias de fio e noutras peças mecânicas sujeitas a grandes esforços.

A sua resistência ao desgaste torna-a uma boa escolha de material para utilização em rolamentos de esferas de alto desempenho e alta velocidade.

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