Le ceramiche al nitruro di silicio sono ampiamente utilizzate nella produzione meccanica, aerospaziale, nelle nuove energie, nei semiconduttori elettronici, nella biomedicina e in altri campi grazie alla loro elevata resistenza, resistenza al calore, resistenza all'usura e altre proprietà . Ceramiche al nitruro di silicio le principali direzioni di applicazione:
Il settore delle lavorazioni meccaniche:
Cuscinetti di precisione e parti-resistenti all'usura
Essendo una sfera con cuscinetto in ceramica di nitruro di silicio, è caratterizzata da bassa densità (2200-3200 kg/m³), auto-lubrificazione e resistenza alla corrosione. È adatto per macchine utensili di fascia alta, turbine eoliche e altri scenari e la sua durata è più di tre volte superiore a quella dei cuscinetti metallici.
Utensili e valvole in ceramica
La sua elevata durezza e resistenza all'usura lo rendono un materiale ideale per gli utensili per il taglio dei metalli, poiché aumenta l'efficienza del 20% durante la lavorazione di parti di motori automobilistici.
Settori aerospaziali ed energetici
Parti-del motore aeronautico
Viene utilizzato per componenti ad alta-temperatura come camere di combustione e pale di turbine, in grado di resistere a temperature fino a 1900 gradi e a forti impatti del flusso d'aria, riducendo il peso degli aerei e migliorando l'efficienza termica.
Nuove applicazioni energetiche
Veicoli per la nuova energia: substrati AMB in nitruro di silicio per componenti resistenti alle alte-temperature di motori e batterie ad alta-tensione da 800 V, che migliorano l'isolamento e la sicurezza.
Generazione di energia fotovoltaica: come pellicola anti-riflesso per celle solari, migliora il tasso di conversione fotoelettrica.
Settore dell'elettronica e dei semiconduttori
Substrato e pacchetto ad alta conduttività termica
La sua conduttività termica (20-200 W/m·K) e le proprietà di isolamento lo rendono un materiale chiave per l'imballaggio di semiconduttori di potenza, utilizzato nella dissipazione del calore dei LED, nei filtri 5G, ecc.
Dissipazione del calore del chip e antenna
Viene utilizzato come materiale di substrato nei telefoni cellulari e nei computer per ridurre la generazione di calore del dispositivo e supportare la trasmissione del segnale ad alta-frequenza.
Settori dell'ingegneria biomedica e chimica
Articolazioni artificiali con impianti
Ha un'ottima biocompatibilità. Ad esempio, il rischio di rigetto nelle articolazioni dell’anca artificiale è inferiore a quello dei tradizionali materiali metallici.
Attrezzature chimiche resistenti alla corrosione
Viene utilizzato per il rivestimento di forni fusori dell'alluminio, crogioli per la fusione dei metalli, ecc. ed è resistente alla corrosione della maggior parte degli acidi e degli alcali ad eccezione dell'acido fluoridrico.
Tendenza futura
Grazie ai progressi compiuti nella tecnologia di sinterizzazione senza pressione e nella ricerca e sviluppo di materiali compositi, la ceramica al nitruro di silicio si espanderà ulteriormente verso applicazioni in ambienti estremi come reattori nucleari e sensori ad alta-temperatura.
