Cerámica avanzada para altas temperaturas

Las cerámicas avanzadas están cuidadosamente diseñadas para funcionar de forma estable en entornos de altas temperaturas. Estos materiales pueden soportar temperaturas de 2200°C. Aunque hay algunos materiales que superan esta temperatura, son relativamente raros. Los materiales tradicionales (metales y polímeros) tienen poca capacidad para soportar altas temperaturas y no pueden funcionar en entornos de alta temperatura. Por ejemplo, los aviones hipersónicos, los componentes de turbinas de gas, los radiadores electrónicos, etc., tienen requisitos estrictos sobre la temperatura de trabajo de los materiales. Como material de ingeniería con excelentes prestaciones, la cerámica avanzada puede adaptarse perfectamente a diversos sectores como la aviación, la energía y la electrónica.

Principales categorías de cerámicas de alta temperatura

Alúmina (Al₂O₃)

Conocido por su gran dureza y resistencia al desgaste.
La temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar 1765°C

Shapal Hi M

Shapal HI-M es una cerámica de nitruro de aluminio (AlN) mecanizable de alto rendimiento.
La temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar 1900°C

Carburo de silicio (SiC)

Ligero y resistente al choque térmico.
La temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar 1900°C

Nitruro de silicio (Si₃N₄)

Las cerámicas de carburo de boro son ultraligeras, resistentes al desgaste y muy resistentes a la radiación de neutrones.
La temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar 2000°C

Tabla comparativa de temperaturas de funcionamiento

Aplicaciones a alta temperatura de la cerámica avanzada

1. Aeroespacial

Sistemas de protección térmica: Materiales compuestos de matriz cerámica (CMC) en naves espaciales y vehículos hipersónicos.

Componentes de la turbina: Carburo de silicio (SiC) y nitruro de silicio (Si3N4) para álabes y toberas de motores a reacción.

2. Energía y potencia

Turbinas de gas: La cerámica de alto rendimiento resiste temperaturas extremas, mejorando la eficiencia.

Aplicaciones nucleares: Óxido de uranio (UO2) y cerámicas a base de circonio en barras de combustible nuclear.

3. 3. Aplicaciones industriales

Muebles de horno: Las cerámicas de alúmina y circonio se utilizan en revestimientos y soportes de hornos.

Equipos de fundición: Crisoles y moldes para metales fundidos.

4. Electrónica

Electrónica de alta potencia: La cerámica de nitruro de aluminio (AlN) disipa el calor en los dispositivos semiconductores.

Entornos de vacío: Las cerámicas como el nitruro de boro (BN) son ideales como aislantes eléctricos de alta temperatura.

5. Aplicaciones médicas

Hornos dentales: Cerámica de circonio en hornos de sinterización para prótesis dentales.

Implantes: Materiales resistentes a la esterilización a altas temperaturas.

Elegir el material adecuado

Seleccionar la cerámica correcta implica evaluar factores como:

Temperatura máxima de funcionamiento.
Exposición al oxígeno o a ambientes corrosivos.
Tensión mecánica y ciclos térmicos.
Requisitos de conductividad eléctrica y térmica.

Conclusión

El papel de la cerámica avanzada en aplicaciones de alta temperatura es muy significativo. Puede mantener su excelente rendimiento en entornos hostiles y desempeñar un papel enorme tanto si se trata de cohetes como de chips.Si su proyecto requiere cerámica de alta temperatura, póngase en contacto con nuestros expertos para que le proporcionen servicios de calidad.