Non-ossido ceramica – Nitruro di silicio (Si3N4)

Il materiale ceramico per applicazioni estreme

Il nitruro di silicio (Si3N4) presenta un'eccellente combinazione di proprietà. È leggero quasi quanto il carburo di silicio (SiC), ma la sua microstruttura garantisce un'eccellente resistenza agli shock termici e l'elevata resistenza alla rottura lo rende resistente a urti e impatti.

Informazioni utili:

Proprietà del nitruro di silicio (Si3N4)

  • Densità estremamente bassa (3,21 g/cm3)
  • Resistenza alla rottura estremamente elevata (7 MPam1/2)
  • Buona resistenza a flessione (850 MPa)
  • Ottima resistenza agli shock termici: parametri elevati di sollecitazione termica (569 K)
  • Massima temperatura d'esercizio in atmosfera ossidante: 1.300°C
  • Massima temperatura d'esercizio in atmosfera neutra: 1.600°C

La microstruttura è costituita da cristalli di forma allungata che si collegano tra loro formando micro-barre. Un'applicazione in cui questa combinazione si è dimostrata particolarmente efficace è la truciolatura della ghisa grigia o della ghisa con inserti ceramici. Diversamente dai metalli duri o da altri materiali da taglio, i processi di truciolatura possono essere eseguiti con inserti ceramici alla massima velocità, senza utilizzare lubrificanti di refrigerazione. La combinazione di buone proprietà tribologiche ed eccellente resistenza alla rottura rendono la ceramica a base di nitruro di silicio particolarmente indicata per numerose applicazioni, quali sfere e corpi di laminatura per la realizzazione di cuscinetti leggeri ed estremamente precisi, utensili per lavorazione plastica soggetti a sollecitazioni elevate e componenti ad alta resistenza nell'industria automobilistica. E la buona resistenza agli shock termici e alle temperature elevata si rivela estremamente utile anche nei processi di saldatura.