Nitrur de silici

editor — Tue, 21 May 2013 09:26:20 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Estructures cristal·lines : Sistema polimòrfic α -Si₃N₄ < T < β -Si₃N₄

Formació cristal·logràfica de alfa-Si₃N₄

Formació cristal·logràfica de beta-Si₃N₄

Propietats generals

Densitat:

3.20 g/cm³

Observacions:

Baixa densitat → Moment d'inèrcia baix

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

304 GPa

Coeficient de Poisson:

0.25

Resistència mecànica a flexió(MPa):

900 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

5.8 - 8.50 MPa√m

Duresa:

A la temperatura de:	Duresa Knoop	Duresa Vickers
T_amb	2200	1600

Observacions:

Mòdul de fractura = 414 - 580 MPa ( Sinteritzat amb un 5 % de porositat ).

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	›10¹² Ω·m

Propietats tèrmiques

Temperatura de fusió:

1900 ºC aproximadament (sublima)

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient de dilatació tèrmica lineal
T_amb	2.80 μm/m·ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
0 - 1000 ºC	16 - 33 W/m·K

Propietats tecnològiques

Resistència al desgast:

Bona

Propietats químiques

Resistència a l’oxigen:

Bona

Observacions:

Excel·lent resistència a la corrosió

Excel·lent resistència a l'abrasió

Obtenció

Observacions:

*Nitruració del silici: Reacció del silici en pols amb nitrogen a temperatura de 1100-1450ºC en presencia de catalitzador (Fe). Impureses metàl·liques < 100 ppm.

*Formació d'imida: Per reacció del SiCl₄ o de SiH₄ amb NH₃(l) en toluè. A la interfase es forma la imida de silici que es transforma en Si₃N₄ per tractament tèrmic.

Conformació

Observacions:

Difícil de densificar, s'utilitzen additius, MgO , MgO-Al₂O₃, Y₂O₃-Al₂O₃. Y₂O₃ , (<15%) per afavorir la difusió. Les propietats depenen molt del modus de densificació ja sigui per reacció química, sinteritzat, premsat en calent ó premsat isostàtic.

Aplicacions

Observacions:

És la ceràmica tècnica que presenta una millor combinació de propietats.

Components de motor d'última tecnologia tant estàtics com dinàmics, degut a la combinació excel·lent de resistència a elevades temperatures, resistència al desgast i a la corrosió, menys pèrdues per fricció i menys densitat.

Imatges:

Descripció:

Peça de nitrur de silici d'un motor

Español

CMEmaterials - Nitrurs

Nitrur de silici

Pestanyes verticals