¿Qué es un tubo de nitruro de silicio unido por reacción?

Los tubos de nitruro de silicio fusionado por reacción, o tubos Si3N4, se fabrican combinando polvo de silicio con nitrógeno a altas temperaturas para formar un material cerámico sólido de nitruro de silicio con apariencia tubular.

El tubo de nitruro de silicio unido por reacción generalmente es de color gris y tiene forma cilíndrica con una superficie lisa y sin rebabas.

Tubo de Nitruro de Silicio Unido por Reacción
Tubo de Nitruro de Silicio Unido por Reacción

¿Qué es Si3N4 unido por reacción con SiC?

Si3N4 unido con SiC es un nuevo material refractario, su temperatura de aplicación es de 1400 ℃, tiene una mejor estabilidad térmica y resistencia al choque térmico que el material refractario común y el SiC de recristalización.

Introducción del tubo de Si3N4

La excepcional estabilidad térmica del Si3N4 se debe a su alto punto de fusión de 1,800°C, lo que lo convierte en un material adecuado para su uso en entornos de temperatura extremadamente alta.Tubo de protección de nitruro de silicio Si3N4), que es un material cerámico inorgánico y no se contrae durante la sinterización. Estos tubos se pueden utilizar en entornos químicos severos y a altas temperaturas para proteger sensores, sondas u otro equipo contra daños.

Propiedades del tubo de nitruro de silicio unido por reacción

Los tubos de Si3N4 son muy apreciados por su excepcional estabilidad térmica, alta resistencia y resistencia a la corrosión y al desgaste. Pueden utilizarse en una amplia gama de industrias, incluyendo la aeroespacial, automotriz y el procesamiento químico.

Estabilidad térmica

La excepcional estabilidad térmica del Si3N4 se debe a su alto punto de fusión de 1,800°C, lo que lo convierte en un material adecuado para su uso en entornos de temperatura extremadamente alta.

Alta resistencia

Su alta resistencia y tenacidad le permiten resistir tensiones mecánicas y golpes, lo que lo hace adecuado para su uso en entornos difíciles.

Resistencia a la corrosión y al desgaste

El nitruro de silicio es resistente a la corrosión y al desgaste. El nitruro de silicio es altamente estable químicamente, no reacciona con otros ácidos inorgánicos excepto el ácido fluorhídrico, y su resistencia a la abrasión lo convierte en un material adecuado para su uso en plantas de procesamiento químico y otros entornos adversos.

Resistencia al choque térmico

También es resistente a los choques térmicos, se calienta hasta 1000 grados o más en el aire, se enfría rápidamente y luego se calienta rápidamente sin romperse.

Datos técnicos del tubo de protección de nitruro de silicio Si3N4

La siguiente tabla es una comparación de los parámetros de Si3N4 fabricados mediante dos procesos diferentes.

PropiedadGPS-SSN
(Nitruros de Silicio Sinterizados por Presión de Gas)
HPSN
(Nitruros de Silicio Sinterizados por Alta Presión)
Densidad (g/cm³)-3)3.303.23
Módulo de Young (GPa)320315
Resistencia a la Flexión (MPa)750850
Coeficiente de Expansión Térmica (x 10-6/℃)3.23.2
Tenacidad a la fractura78
Temperatura Máxima (℃) para la aplicación11501150
Constante Dieléctrica99
Datos técnicos del tubo de protección de nitruro de silicio Si3N4

La tabla anterior muestra los datos de los materiales de tubo de nitruro de silicio fusionado por reacción (Si3N4) fabricados mediante dos procesos diferentes (GPS-SSN y HPSN).

Los datos proporcionados incluyen diversas propiedades de los materiales, como densidad, módulo de Young, resistencia a la flexión, coeficiente de expansión térmica, tenacidad a la fractura, temperatura máxima de aplicación y constante dieléctrica.

El GPS-SSN tiene una densidad de 3.30 g/cm³, mientras que el HPSN tiene una densidad de 3.23 g/cm³. Ambos materiales tienen coeficientes de expansión térmica similares de 3.2 x 10^-6/℃.

En cuanto a las propiedades mecánicas, el GPS-SSN tiene un módulo de Young más alto que el HPSN, con un valor de 320 GPa en comparación con los 315 GPa del HPSN. Sin embargo, el HPSN tiene una resistencia a la flexión más alta que el GPS-SSN, con un valor de 850 MPa en comparación con los 750 MPa del GPS-SSN.

En términos de tenacidad a la fractura, el HPSN tiene un valor más alto que el GPS-SSN, con una tenacidad a la fractura de 8 en comparación con los 7 del GPS-SSN.

Ambos materiales tienen una temperatura máxima de aplicación de 1150℃ y una constante dieléctrica de 9. En general, la tabla proporciona información sobre las diferentes propiedades físicas y mecánicas de estos dos materiales, lo que podría ser útil para seleccionar el material adecuado para una aplicación específica.

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Propiedades del tubo de protección de termopar Si3N4

  • Ligero (un 60% más ligero que el acero)
  • Alta Tenacidad a la Fractura
  • Resistente al Desgaste
  • Alta Resistencia Dieléctrica
  • Resistente a la Corrosión
  • Bajo Coeficiente de Expansión Térmica
  • Resistencia al Choque Térmico.

Aplicaciones

Esta serie de productos se utiliza ampliamente para medir la temperatura en los campos de la cerámica, la metalurgia, la industria química, etc.

En conclusión, los tubos de nitruro de silicio fusionado por reacción (tubo Si3N4) son una solución confiable y duradera para proteger equipos en entornos severos. Su vida útil puede durar muchos años con un mantenimiento regular.

Estos materiales ofrecen una alta estabilidad térmica, alta resistencia y resistencia a la corrosión y al desgaste, excelente protección, impermeabilidad y una excelente precisión, lo que los convierte en una elección popular para las industrias que operan en condiciones exigentes.