Carburo di silicio legato al nitruro

Il carburo di silicio legato al nitruro vanta un'eccellente resistenza meccanica e tenacità, resistenza agli urti e agli agenti chimici, oltre ad essere adatto alla produzione in forme e dimensioni diverse, dai tipi di coni e manicotti ai pezzi complessi ingegnerizzati per le attrezzature coinvolte nell'estrazione o nella lavorazione delle materie prime.

Il carburo di silicio legato al nitruro offre una minore resistenza all'usura rispetto all'acciaio e alla saldatura a tampone, entrambi comunemente utilizzati nelle coppie tribologiche metallo-minerali. Per ovviare a questo svantaggio, è necessario impiegare un materiale d'inglobamento adeguato.

Resistenza all'usura

Il carburo di silicio legato al nitruro può essere utilizzato per una serie di applicazioni grazie alla sua straordinaria resistenza meccanica, stabilità alle alte temperature e resistenza all'usura. Prodotto mescolando graniglia di SiC a grana media e grossa con polvere di Si finemente macinata (e biners), fuso, pressato o stampato a iniezione nelle forme desiderate prima della cottura in atmosfera nitrosa, le sue proprietà tribologiche rispecchiano quelle delle ceramiche di carburo di silicio non legate all'ossido, offrendo al contempo una maggiore resistenza agli urti e agli shock termici.

Il carburo di silicio legato alla nitrurocellulosa ha resistito bene ai test di abrasione del terreno, con terreni leggeri con granelli di sabbia sciolti che hanno mostrato la minore usura dovuta ai microtagli causati dal libero movimento dei granelli attraverso le superfici di attrito e ai microtagli causati quando questi granelli graffiano liberamente le superfici - producendo un numero di ammaccature di gran lunga inferiore rispetto a tutti gli altri materiali dello strato superiore testati.

Il carburo di silicio legato al nitruro può essere formato in forme complesse con il processo Blasch, il che lo rende una scelta fantastica per le applicazioni che richiedono dimensioni molto precise. Il carburo di silicio legato al nitruro viene spesso prodotto come refrattario fuso, utilizzato in forni, fornaci e altre apparecchiature per impieghi gravosi; altri impieghi possono includere rivestimenti di cicloni per impianti minerari e di carbone, nonché componenti resistenti all'abrasione e parti di pompe per impianti chimici. Il carburo di silicio legato al nitruro è altamente robusto e quindi adatto ad ambienti di servizio difficili, soggetti a temperature, pressioni e abrasioni estreme.

Stabilità termica

Il nitruro di silicio vanta un elevato punto di fusione e un'eccellente stabilità termica se esposto a temperature estreme, anche sotto zero. Il carburo di silicio legato al nitruro non subisce shock termici o erosioni quando è sottoposto a queste temperature estreme, rendendolo adatto all'uso in ambienti industriali difficili e resistendo a molte fusioni di metalli alcalini come le fusioni di metalli non ferrosi. I mattoni refrattari in carburo di silicio legato ai nitruri prodotti con questo materiale possono essere utilizzati anche nella metallurgia dell'acciaio e dei metalli non ferrosi, nell'incenerimento dei rifiuti e nelle applicazioni di lavorazione dei minerali.

Il carburo di silicio legato al nitruro (NBSIC) viene prodotto attraverso un legame di reazione, in cui un legante in polvere di carburo di SiC viene riscaldato a temperature e pressioni attentamente controllate per produrre carburo di silicio sinterizzato. Una volta sinterizzato, il nitruro di silicio si infiltra nel corpo del carburo di SiC creando un materiale denso; il risultato finale è costituito da grandi grani di carburo di silicio separati da piccoli grani aghiformi di nitruro di silicio con forti interfacce tra le fasi.

Questi materiali sono altamente stabili alle alte temperature e possiedono coefficienti di espansione lineare molto bassi, oltre ad essere meccanicamente molto forti - resistono senza problemi alla compressione, allo stiramento e alla piegatura. Stampati con il processo Blasch, possono essere realizzati in forme intricate e precise per applicazioni quali rivestimenti di cicloni per processi di impianti minerali con minerali aggressivi resistenti all'usura; componenti resistenti alla corrosione in impianti chimici e pompe; rivestimenti di valvole, ugelli e spigot in pompe per liquami; forme quasi nette adatte ad applicazioni di precisione come la fabbricazione di mobili per forni.

Conduttività termica

Il carburo di silicio legato al nitruro è altamente termoconduttivo e in grado di dissipare energia ad alte temperature. Questa proprietà lo rende particolarmente utile nelle applicazioni che richiedono materiali che mantengano resistenza e stabilità anche a temperature molto elevate.

La conducibilità termica superiore del carburo di silicio legato al nitruro contribuisce a mantenere i pezzi più freschi durante la lavorazione, aumentando la produttività e riducendo il rischio di danni.

Il vantaggio secondario del carburo di silicio legato al nitruro è la sua resistenza all'ossidazione. Il rivestimento protettivo di nitruro lo protegge da questo problema in ambienti ad alta temperatura, rendendo il carburo di silicio legato al nitruro adatto ad applicazioni che richiedono materiali resistenti alla formazione di ossidi, come i refrattari, o ad applicazioni industriali che necessitano di materiali con questa proprietà.

Il carburo di silicio legato al nitruro può essere prodotto in molte forme e dimensioni, rendendolo un materiale versatile adatto a vari usi, dalla fusione dei metalli alla produzione di mobili da forno.

Il rivestimento di nitruro rende la ceramica più impermeabile, aumentando la sua capacità di resistere alla corrosione e ad altri contaminanti ambientali, il che rende il carburo di silicio legato al nitruro ideale per l'uso in forni altamente sollecitati, come le celle di riduzione dell'alluminio e i forni a pozzo per il rame.

Resistenza chimica

Il carburo di silicio legato al nitruro è un eccezionale materiale ad alte prestazioni con un'eccellente resistenza chimica. In grado di tollerare temperature estreme e prodotti chimici aggressivi e di resistere alla corrosione, al creep e all'ossidazione, la sua resistenza all'usura lo rende una scelta eccellente per gli ambienti che richiedono forza e tenacità.

Il carburo di silicio è un materiale sintetico estremamente duro, con un grado di durezza Mohs pari a 9, che lo avvicina al diamante in termini di tenacità e resistenza ai graffi. Questo materiale si trova comunemente negli utensili da taglio e nelle mole. Le ceramiche di carburo di silicio legate al nitruro sono prodotte mescolando graniglia di SiC con polvere di silice e legante per formare una matrice legata per reazione, quindi fusa, pressata o stampata a iniezione in blocchi o piastrelle da utilizzare in varie applicazioni.

Le proprietà del carburo di silicio legato al nitruro variano a seconda dell'applicazione; in genere può sopportare temperature fino a 1650degC ed è resistente agli shock termici. Inoltre, le sue qualità di alta resistenza lo rendono adatto ad ambienti come acidi, sali fusi e alogeni, oltre ad essere scarsamente bagnabile da fusioni di metalli non ferrosi, come zinco, alluminio e rame.