Tubo in nitruro di silicio

Il tubo in nitruro di silicio Semicorex è un pezzo lavorato con precisione, ha grandi prestazioni in termini di proprietà fisiche.Ceramiche al nitruro di siliciohanno eccellenti proprietà fisico-chimiche ben note, caratterizzate principalmente da elevata durezza, elevata resistenza, basso coefficiente di dilatazione termica ed eccellente stabilità termica. Il nitruro di silicio con una densità di circa 3,2 g/cm³, una durezza Vickers di 1400-1600 e una resistenza alla flessione superiore a 600 MPa, può resistere alla deformazione sotto carichi meccanici. Inoltre, il tubo in nitruro di silicio ha un CTE estremamente basso, circa 3,1 × 10⁻⁶ Kelvin, e una conduttività termica compresa tra 15 e 20 W/m·Kelvin. Questa proprietà si manifesta principalmente in ambienti ad alta temperatura, le fluttuazioni dimensionali saranno minime quando la temperatura cambia rapidamente, come un aumento improvviso dalla temperatura ambiente a 1000 ℃ o un raffreddamento rapido, prevenendo crepe o deformazioni causate dallo stress termico. Chimicamente, il tubo in nitruro di silicio possiede un'eccellente resistenza alla corrosione e all'ossidazione. Non reagisce facilmente con acidi, alcali o ossigeno alle alte temperature e può funzionare stabilmente per periodi prolungati al di sopra di 1200 gradi Celsius, grazie alla sua struttura di legame covalente stabile e allo strato protettivo di ossido formato sulla sua superficie. Queste proprietà garantiscono collettivamente l'elevata stabilità dimensionale dei tubi in nitruro di silicio in ambienti con cicli termici, prolungandone così la durata.

Il tubo in nitruro di silicio viene prodotto in tre fasi fondamentali: preparazione della materia prima, sinterizzazione e lavorazione finale. La produzione di polvere di nitruro di silicio attraverso processi di sinterizzazione a reazione o pressatura a caldo richiede un'elevata purezza della polvere di silicio e del gas di azoto, per garantire il mantenimento della purezza e l'uniformità delle dimensioni delle particelle. Semicorex utilizza un'ottima macinazione a sfere e un forno di purificazione per garantire la qualità dell'uniformità della polvere e delle dimensioni delle particelle.

Esistono diversi tipi di processo di formatura e in genere utilizza lo stampaggio a iniezione, la pressatura isostatica o lo stampaggio per estrusione. Per le grandi dimensioni dei tubi è necessaria la pressatura isostatica. Può garantire al tubo alta densità e stabilità strutturale. La fase di sinterizzazione ad alta temperatura e pressione è la fase più importante, viene generalmente eseguita tra 1700 e 1800 gradi Celsius in un metodo di sinterizzazione a pressione di gas o pressatura isostatica a caldo. La sinterizzazione può densificare le particelle, ridurre la porosità, aumentare la resistenza meccanica e aumentare la stabilità termica. E la fase finale combina rettifica, lucidatura e ispezione per soddisfare le tolleranze dimensionali e i requisiti di finitura superficiale richiesti.

Tubi in nitruro di siliciosono importanti nelle applicazioni industriali grazie alla loro resistenza alle alte temperature e alla stabilità dimensionale in ambienti difficili. I tubi ceramici in nitruro di silicio sono spesso utilizzati nelle apparecchiature per la lavorazione dei semiconduttori e nei tubi dei forni ad alta temperatura. In questo caso, i tubi ceramici in nitruro di silicio devono mantenere una precisione dimensionale prevenendo al contempo contaminazione o malfunzionamenti dovuti a shock termico e instabilità del controllo o dell'apparecchiatura. Nell'industria aerospaziale, i tubi ceramici in nitruro di silicio sono comunemente utilizzati in componenti di motori, sistemi di protezione termica e altre applicazioni con variazioni di temperatura estreme, dove la sicurezza e l'affidabilità sono fondamentali. Allo stesso modo, nell’industria automobilistica, possono realizzare turbocompressori e sistemi di scarico che migliorano l’efficienza del carburante e il controllo delle emissioni. Nei forni per il trattamento termico e nelle apparecchiature di produzione solare fotovoltaica, i tubi ceramici in nitruro di silicio fungono da elemento ad alta temperatura, aumentando la durata delle apparecchiature di dissipazione del calore e riducendo i tempi di inattività e i costi di manutenzione.