Nitruro de silicio

editor — Mon, 18 May 2015 10:34:41 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Estructuras cristalinas: Sistema polimórfico α -Si₃N₄ < T < β -Si₃N₄

Formación cristalográfica de alfa-Si₃N₄

Formación cristalográfica de beta-Si₃N₄

Propiedades generales

Densidad:

3.20 g/cm³

Observaciones:

Baja densidad → Momento de inercia bajo

Propiedades mecánicas

Módulo elástico:

304 GPa

Coeficiente de Poisson:

0.25

Resistencia mecánica a la flexión:

900 MPa

Tenacidad a fractura (KIc):

5.8 - 8.50 MPa√m

Dureza:

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

Observaciones:

Módulo de fractura = 414-580 MPa (Sinterizado con un 5% de porosidad).

Propiedades eléctricas

Resistividad específica:

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

Propiedades térmicas

Temperatura de fusión:

1900 ºC aproximadamente (sublima)

Coeficiente de dilatación térmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficiente de dilatación térmica lineal
T_amb	2.80 μm/m·ºC

Conductividad térmica:

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

Propiedades tecnológicas

Resistencia al desgaste:

Buena

Propiedades químicas

Resistencia al oxígeno:

Buena

Observaciones:

Excelente resistencia a la corrosión

Excelente resistencia a la abrasión

Obtención

Observaciones:

* Nitruración del silicio: Reacción del silicio en polvo con nitrógeno a temperatura de 1100-1450ºC en presencia de catalizador (Fe). Impurezas metálicas <100 ppm.

* Formación de imida: Por reacción del SiCl₄ o de SiH₄ con NH₃ (l) en tolueno. En la interfase se forma la imida de silicio que se transforma en Si₃N₄ por tratamiento térmico.

Conformación

Observaciones:

Difícil de densificar, se utilizan aditivos,MgO , MgO-Al₂O₃, Y₂O₃-Al₂O₃. Y₂O₃ , (<15%) para favorecer la difusión. Las propiedades dependen mucho del modo de densificación ya sea por reacción química, sinterizado, prensado en caliente o prensado isostático.

Aplicaciones

Observaciones:

Es la cerámica técnica que presenta una mejor combinación de propiedades.

Componentes de motor de última tecnología tanto estáticos como dinámicos, debido a la combinación excelente de resistencia a elevadas temperaturas, resistencia al desgaste y a la corrosión, menor pérdidas por fricción y menor densidad.

Imágenes:

Descripción:

Pieza de nitruro de silicio de un motor

Català

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