Rolo guia de nitreto de silício

Propriedades mecânicas excepcionais

Um dos atributos de destaque do Rolo Guia de Nitreto de Silício são suas propriedades mecânicas excepcionais. Com uma densidade muito baixa de 3,2~3,25 g/cm³, este material é leve e extremamente resistente. Isso torna o rolo guia de nitreto de silício ideal para aplicações onde o peso é um fator crítico sem comprometer a durabilidade. A alta classificação de dureza HRA 92~94 garante que os rolos sejam incrivelmente resistentes ao desgaste e à abrasão, tornando-os adequados para ambientes sujeitos a fricção e pressão contínuas.

A tenacidade à fratura, avaliada entre 6 e 8 MPa·m1/2, demonstra a capacidade do material de suportar tensões mecânicas significativas sem rachar. Além disso, a resistência à flexão de ≥ 900 MPa garante que estes rolos possam manter a sua integridade estrutural mesmo sob cargas substanciais, destacando ainda mais a sua robustez.

Características térmicas superiores

O gerenciamento térmico é um aspecto crítico de muitas aplicações industriais, e os rolos-guia de nitreto de silício são excelentes nesse domínio. Capaz de operar em temperaturas tão altas quanto 1300~1600°C, o rolo guia de nitreto de silício é adequado para ambientes de alta temperatura. Sua excelente resistência ao choque térmico, caracterizada por altos parâmetros de estresse térmico, garante que o rolo guia de nitreto de silício possa suportar rápidas flutuações de temperatura sem sofrer danos.

Além disso, a baixa condutividade térmica de 23-25 ​​W/(m·K) torna esses rolos eficientes no isolamento térmico, protegendo assim outros componentes do sistema contra estresse térmico. Esse recurso é particularmente vantajoso em indústrias como processamento de metais e fabricação de semicondutores, onde o controle térmico preciso é fundamental.

Resistência Química e Durabilidade

Os rolos-guia de nitreto de silício apresentam notável estabilidade química. Eles são resistentes à reação com a maioria dos ácidos inorgânicos, sendo o ácido fluorídrico uma exceção notável. Essa inércia química prolonga sua vida útil mesmo em ambientes químicos agressivos, tornando o rolo guia de nitreto de silício adequado para uso em setores como processamento químico, farmacêutico e produção de alimentos.

Tipos de cerâmica de nitreto de silício

A Semicorex oferece dois tipos principais de cerâmica de nitreto de silício para seus rolos-guia: Nitreto de silício sinterizado sob pressão de gás (GPSN) e Nitreto de silício prensado a quente (HPSN). Cada tipo é projetado para fornecer benefícios específicos com base nos requisitos da aplicação.

Nitreto de silício sinterizado sob pressão de gás (GPSN):O método GPSN envolve a mistura de pó de nitreto de silício com auxiliares de sinterização para promover a sinterização em fase líquida, juntamente com ligantes para aumentar a resistência mecânica do corpo cerâmico verde. O pó é então prensado no formato desejado e a usinagem em verde pode ocorrer. Os compactos são colocados em um forno com atmosfera pressurizada de nitrogênio para auxiliar na densificação e evitar a evaporação ou decomposição de silício, nitrogênio e aditivos. Este processo resulta em um material altamente denso e estruturado uniformemente, oferecendo desempenho superior em aplicações exigentes.

Nitreto de silício prensado a quente (HPSN):HPSN é produzido pressionando uniaxialmente o pó de nitreto de silício (com aditivos de sinterização) enquanto aplica calor simultaneamente. Este processo requer prensa e matriz especializadas, resultando em nitreto de silício com excelentes propriedades mecânicas. No entanto, apenas formas simples podem ser produzidas através deste método. Como é impossível usinar de maneira verde um componente prensado a quente, a retificação de diamante é a única maneira de criar geometrias complexas. Devido aos altos custos e desafios associados à retificação de diamante e à prensagem a quente, o uso de HPSN é normalmente limitado à produção de componentes simples em pequenas quantidades.

Imagens SEM-SE de cerâmica Si3N4 em ampliações de 5.000 ×  e b 30.000 × , c distribuição de tamanho de poros e d padrão XRD da amostra de Si3N4