El cerámica de alta temperatura Es clave para la ciencia moderna debido a la versatilidad de sus aplicaciones. Las propiedades de estas cerámicas, como la resistencia mecánica, la resistencia térmica y su capacidad para resistir condiciones adversas, benefician a cada proceso. Este artículo explora algunos de los mejores... cerámica de alta temperatura presente a nivel mundial.

¿Qué es la resistencia al calor? ¿Es la cerámica resistente al calor?

Resistencia al calor juega un papel importante en Propiedades del material cerámico. Resistencia al calor Su significado es simple: es la capacidad de un material para oponerse a la corriente de calor que lo atraviesa. Desde la cerámica tradicional hasta la técnica, la cerámica es conocida por su capacidad para soportar altas temperaturas.

La cerámica es resistente al calor; Cerámica de alta temperatura Está diseñado para funcionar a una temperatura de funcionamiento de aproximadamente 2000 °C. A continuación, se detallan los 10 materiales cerámicos con temperaturas de funcionamiento más altas.

1. Carburo de tungsteno: Temperatura de funcionamiento 3000 °C

El carburo de tungsteno, conocido por su extrema dureza, es una cerámica de alta temperatura que se utiliza a menudo en aplicaciones de servicio pesado. material cerámico es un desafío ya que tiende a ser frágil en ciertas aplicaciones de servicio.

Propiedades de la alúmina endurecida con zirconio (ZTA)

• Poseen una resistencia al impacto superior y son duros, rígidos y resisten la deformación.

• Buena estabilidad dimensional

Aplicaciones

• Se utiliza en materiales de corte de alta velocidad y materiales resistentes al desgaste de grado carburo.

2. Magnesia: Temperatura de funcionamiento 2800 °C

La magnesia funciona en el rango de temperatura más alto como cerámica de alta temperatura. Es ideal para aislamiento a altas temperaturas y ofrece una excelente resistencia a los impactos.

Propiedades de la alúmina endurecida con zirconio (ZTA)

• Químicamente inerte, excelente resistencia al desgaste y buena tenacidad a la fractura. material cerámico  

• Poseen mayor tolerancia al envejecimiento hidrotermal.

Aplicaciones

• Rodillos, matrices metálicas, hilos y alambres

• Empleado en equipos de proceso de alta presión

3. Nitruro de boro: Temperatura de funcionamiento 2000 °C

El nitruro de boro es un cerámica de alta temperatura que está disponible tanto en polvo como en forma sólida. El BN está presente en diferentes estructuras cerámicas como el nitruro de boro pirolítico (P-BN) y el nitruro de boro hexagonal (H-BN).

Propiedades del nitruro de boro

• Resistencia extrema al choque térmico

• Baja densidad y alta conductividad térmica.

• Químicamente inerte y resistente a la corrosión.

• La resistencia a la ruptura dieléctrica es mayor que > 40 KV/mm

Aplicaciones del nitruro de boro

• Utilizado en Resistente al calor válvulas, lubricantes y accesorios

• Utilizado como Material cerámico refractario 

• Desplegado como cámara de plasma componentes cerámicos, soportes y pasamuros de horno de vacío

• Se utiliza como moldes para metales fundidos, vidrios y espacios para aplicaciones de alta temperatura.

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4. Nitruro de aluminio: Temperatura de funcionamiento 1900 °C

El nitruro de aluminio es un un poco Cerámica similar al óxido de berilio en su aplicación. El AlN es conocido por sus mejores propiedades de aislamiento eléctrico y mayor conductividad térmica. Dado que el coeficiente de expansión de este... cerámica de alta temperatura Combina con silicona y se utiliza a menudo como sustrato y material de PCB.

Propiedades del nitruro de aluminio

• El AlN tiene una conductancia casi 5 veces mayor que la de la alúmina.

• Ayuda a la disipación adecuada del calor y al funcionamiento rápido de materiales de alto rendimiento.

• El nitruro de aluminio posee una resistencia extrema a los impactos.

Aplicaciones del nitruro de aluminio

• Se utilizan como aislantes electrónicos en aplicaciones de alta potencia.

• Se utilizan como disipadores de calor y elementos cerámicos de disipación en electrónica de potencia.

• Optoelectrónica componentes cerámicos y material de sustrato

5. Carburo de silicio: Temperatura de funcionamiento 1900 °C

El carburo de silicio es uno de los materiales más ligeros y duros. material en cerámica Presentan una mayor conductividad térmica, un bajo coeficiente de expansión térmica y, por lo general, son resistentes a los ácidos. Son resistentes a la erosión y al desgaste en condiciones atmosféricas adversas.

Propiedades del carburo de silicio

• Son extremadamente duros por naturaleza.

• El carburo de silicio ofrece mayor resistencia al desgaste. La resistencia a la corrosión del componente cerámico es mayor.

• Tienen mayor conductividad térmica, menor coeficiente de expansión térmica y mayor módulo de Young.

Aplicaciones de la cerámica de alta temperatura de carburo de silicio

• Componentes industriales como intercambiadores, material de alto horno, quemadores y piezas de válvulas

• Se utilizan como piezas cerámicas para hornos.

6. Alúmina (Al2O3): Temperatura de funcionamiento 1750 °C

La alúmina es el material más común. material cerámico Con mayor estabilidad térmica, resistencia mecánica y pureza de 99,91 TP3T, ofrece un mayor aislamiento eléctrico y es resistente tanto a ácidos como a álcalis.

Propiedades de la alúmina

• Alta dureza y resistencia mecánica.

• Son conocidos por su superior resistencia al desgaste y a la abrasión.

• La alúmina tiene una alta resistencia a la compresión y dieléctrica.

Aplicaciones

• Aislantes eléctricos a alta temperatura

• Tubo láser y otros componentes

• Componentes de máquinas, material de cojinetes y piezas semiconductoras

• Asientos de válvulas, materiales de alambre y rosca y materiales de armadura.

7. Carburo de boro (B4C): Temperatura de funcionamiento 1800 °C

Carburo de boro, el cerámica de alta temperatura Presenta una estabilidad térmica de alrededor de 1800 °C. Es extremadamente ligero y se encuentra a la altura del diamante. Su mayor resistencia mecánica y al desgaste lo convierte en el material ideal para aplicaciones de mayor tensión.

Propiedades del carburo de boro

• Alta dureza y punto de fusión.

• Baja densidad de material

• Propiedades termoeléctricas superiores y excelente absorción de neutrones en sección transversal.

Aplicaciones

• Se utilizan en defensa como armaduras, funcionan como boquillas de armas y se utilizan como baldosas antibalas.

• En la ingeniería de reacción nuclear, se utilizan como barras de control y proporcionan protección contra la radiación y los neutrones.

• El carburo de boro se utiliza como herramienta de corte y como pieza resistente al desgaste y a la abrasión para componentes.

8. Nitruro de silicio (Si3N4): Temperatura de funcionamiento 1400 °C

El nitruro de silicio es una cerámica de alta temperatura conocida por su resistencia térmica y al impacto. Es ideal para aplicaciones de alta temperatura y carga.

Propiedades del nitruro de silicio

• Alta tenacidad a la fractura y resistencia a la flexión.

• Baja expansión térmica

• Buena resistencia a la oxidación y funcionan bien como aislantes eléctricos.

• Resistente al choque térmico y funciona bien a temperaturas más altas.

Aplicaciones

• Aplicaciones aeroespaciales y de motores como elementos de sellado, válvulas y rotores.

• Aplicaciones médicas o implantes biomédicos

• Aplicaciones mecánicas o industriales

• Material de crisol y herramientas de corte por su extrema dureza

9. Zirconia (ZrO2): Temperatura de funcionamiento 1500 °C

La zirconia es un material muy duradero. cerámica de alta temperatura Con buena resistencia al choque térmico y excelente resistencia mecánica. Zirconia material cerámico Está disponible en diferentes grados, incluyendo zirconia parcialmente estabilizada o zirconia estabilizada con itrio. Sin embargo, el contexto operativo es crucial para determinar el uso de los diferentes grados de zirconia.

Propiedades de la Zirconia

• Aplicable hasta una temperatura de 1000 °C.

• Químicamente inerte y resultante de metales fundidos.

• Alta tenacidad y dureza a la fractura

Aplicaciones

• Se utiliza para la fabricación de medios de molienda de alta densidad.

• Se utiliza para componentes mecánicos como asientos de válvulas de bola y bolas.

• Cerámica refractaria para hornos de inducción de alta temperatura o cualquier otro sistema de calentamiento.

10. Alúmina endurecida con zirconio (Zr – AL2O3): Temperatura de funcionamiento: 1500 °C

La alúmina endurecida con zirconio es un compuesto cerámico fabricado con alta precisión que exhibe propiedades tanto de alúmina como de zirconio.

Propiedades de la alúmina endurecida con zirconio (ZTA)

• Químicamente inerte, excelente resistencia al desgaste y buena tenacidad a la fractura. material cerámico  

• Poseen mayor tolerancia al envejecimiento hidrotermal.

Aplicaciones

• Rodillos, matrices metálicas, hilos y alambres

• Empleado en equipos de proceso de alta presión

En resumen

La información sobre los 10 mejores cerámica de temperatura Se ha abordado en el artículo con rangos de temperatura y propiedades mencionadas. Sin embargo, el contexto de uso es fundamental antes de someterlo a... cerámica de alta temperatura En aplicaciones. De las cerámicas disponibles, el carburo de tungsteno supera en resistencia a la temperatura, seguido del ZTA.

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