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Boquillas atomizadoras de gas de zirconio estabilizado con magnesio

La cerámica de zirconia parcialmente estabilizada con MgO (Mg-PSZ) es un material cerámico avanzado con aplicaciones de alto rendimiento. Se trata de un material compuesto de dióxido de zirconio y óxido de magnesio parcialmente estabilizado. El MgO en este material mejora la tenacidad y las propiedades mecánicas en comparación con la zirconia pura, como mayor tenacidad a la fractura, resistencia mecánica y resistencia al choque térmico.

La zirconia estabilizada con magnesia (MSZ) es un excelente material refractario y aislante gracias a su alta conductividad de iones de oxígeno, alta resistencia mecánica y tenacidad, y buena resistencia al choque térmico. Presenta una fusión limpia a temperaturas superiores a 1900 °C y está especialmente fabricada para la fusión de superaleaciones y metales preciosos. Su resistencia al choque térmico alcanza temperaturas de hasta 2200 °C.

La atomización de gas es una técnica crucial para producir polvo metálico fino que permite controlar con precisión el tamaño y la composición de las partículas. En este proceso, el metal fundido se atomiza en pequeñas gotas mediante corrientes de gas a alta velocidad. Normalmente, las boquillas se fabrican con materiales como el carburo de tungsteno o la cerámica de zirconio. Sin embargo, la llegada de las boquillas de atomización de gas de zirconio estabilizado con magnesio supone un cambio de paradigma en este campo.

Las boquillas atomizadoras de gas de zirconio estabilizado con magnesio se han convertido en una tecnología innovadora que ha revolucionado la producción de polvo metálico y ha transformado el panorama de diversas industrias.

Ventajas

1. Estabilidad térmica mejorada: Su alta resistencia al choque térmico permite que las boquillas soporten las temperaturas extremas que se producen durante el proceso de atomización, lo que aumenta su vida útil y fiabilidad.

2. Mayor Resistencia a la Corrosión: La resistencia inherente a la corrosión de la zirconia se ve reforzada por la estabilización con magnesio, lo que proporciona a las boquillas una alta resistencia al desgaste y a la erosión.

3. Atomización de Precisión: Las propiedades superficiales únicas de la zirconia estabilizada con magnesio favorecen un flujo de gas uniforme y una atomización eficiente, lo que resulta en la producción de polvos metálicos de calidad y consistencia superiores.

4. Costos de Mantenimiento Reducidos: La alta resistencia de las boquillas de zirconia estabilizada con magnesio reduce la frecuencia de mantenimiento y reemplazo, lo que supone un ahorro en aplicaciones industriales.

Con las ventajas de su alta resistencia al choque térmico, al desgaste y a la erosión, a la corrosión del metal a altas temperaturas, excelentes propiedades antihumectantes, alta resistencia, larga vida útil y la posibilidad de diseñar la combinación de estabilizadores y granos según las necesidades del cliente, las boquillas de atomización de gas de zirconio estabilizado con magnesio se aplican en diversas industrias:

1. Metalurgia: Las boquillas de zirconio estabilizado con magnesio se utilizan en la industria metalúrgica, como la colada continua de acero, donde soportan altas temperaturas y condiciones adversas.

2. Proyección térmica: En los procesos de proyección térmica, se utilizan boquillas de cerámica de zirconio estabilizado con magnesio para pulverizar recubrimientos sobre superficies y protegerlas contra la corrosión, el desgaste y las altas temperaturas.

3. Industria de semiconductores: Se emplean en la industria de semiconductores, como la deposición química en fase de vapor (CVD) y la deposición física en fase de vapor (PVD), donde se requiere un control preciso de la deposición del material.

4. Fabricación de vidrios especiales: Los fabricantes pueden utilizar el diámetro, el patrón de pulverización y el caudal de las boquillas de zirconio estabilizado con magnesio para optimizar el rendimiento en diversos procesos de fabricación de vidrios especiales.

Además de los ejemplos anteriores, el Mg-PSZ se puede utilizar en otros campos, como el campo de temperatura de cerámica cristalina artificial/láser y el control del flujo de fusión a alta temperatura. Gracias a su alta resistencia al choque térmico, a la humedad y a la corrosión, y a su capacidad de atomización precisa, puede transformar el estado de producción de muchas industrias.

Introducción de la tecnología de sustrato AMB

AMB (Soldadura Activa de Metal) es un método de sellado de cerámica y metales desarrollado con base en la tecnología DBC.

En comparación con los sustratos DBC tradicionales, los sustratos cerámicos preparados mediante el proceso AMB no solo presentan una mayor conductividad térmica y una mejor adhesión de la capa de cobre, sino que también presentan ventajas como una menor resistencia térmica y una mayor fiabilidad. Además, dado que su proceso se puede completar en un solo calentamiento, es fácil de operar, tiene un ciclo de tiempo corto, un buen rendimiento de sellado y una amplia gama de aplicaciones para cerámicas. Por ello, este proceso se ha desarrollado rápidamente tanto a nivel nacional como internacional y se ha convertido en un método de uso común en dispositivos electrónicos.

Descripción del proceso AMB

El AMB consiste en añadir elementos activos al material de soldadura, formar una capa de reacción sobre la superficie cerámica mediante una reacción química y mejorar la humectabilidad del material sobre la superficie cerámica, de modo que la cerámica y el metal puedan soldarse y sellarse directamente.

Normalmente, el contenido de elementos activos se encuentra entre el 2 % y el 8 % con una buena actividad. Cuando el contenido de elementos activos es demasiado alto, aumenta la fragilidad del material de soldadura, reduciendo así la resistencia de la superficie de sellado. Cuando el contenido de elementos activos es demasiado bajo, disminuye la humectabilidad del material de soldadura sobre la cerámica, dificultando el sellado.

Tres tipos de materiales cerámicos de AMB

El revestimiento cerámico producido mediante el proceso AMB se utiliza principalmente en módulos semiconductores de potencia como sustrato de chips de potencia basados en silicio y carburo. Actualmente, los sustratos cerámicos AMB más desarrollados son principalmente: alúmina, nitruro de aluminio y nitruro de silicio.

Actualmente, los sustratos cerámicos revestidos de cobre Al₂O₃ se utilizan principalmente en dispositivos de disipación de calor de baja potencia, como LED. Los sustratos cerámicos revestidos de cobre AlN y Si₃N₄ se utilizan principalmente en módulos IGBT de alta potencia, como los de ferrocarriles de alta velocidad y generación de energía eólica.

1. Sustrato cerámico de Al₂O₃

Las cerámicas de Al₂O₃ se encuentran ampliamente disponibles y tienen el menor costo. Son los sustratos cerámicos AMB más rentables, con el proceso más desarrollado. Presentan excelentes características como alta resistencia, alta dureza, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y buen aislamiento.

Sin embargo, debido a la baja conductividad térmica y la limitada capacidad de disipación de calor de las cerámicas de alúmina, los sustratos de alúmina AMB se utilizan principalmente en campos con baja densidad de potencia y sin requisitos estrictos de confiabilidad.

2. Sustrato cerámico de AlN

La cerámica de AlN presenta mejores propiedades que los sustratos tradicionales de Al₂O₃ y BeO gracias a su alta conductividad térmica (conductividad térmica teórica de 319 W/(m·K)), baja constante dieléctrica, coeficiente de expansión térmica similar al del silicio monocristalino y buen aislamiento eléctrico, lo que la convierte en un material ideal para el encapsulado de sustratos de circuitos en la industria microelectrónica.

Actualmente, los sustratos cerámicos de nitruro de aluminio (AMB-AlN) que utilizan el proceso AMB se utilizan principalmente en semiconductores de potencia de alta tensión y alta corriente, como ferrocarriles de alta velocidad, convertidores de alta tensión y transmisión de CC. Sin embargo, debido a su resistencia mecánica relativamente baja, la vida útil de los sustratos revestidos de cobre AMB-AlN a altas y bajas temperaturas es limitada, lo que limita su rango de aplicación.

3. Sustrato cerámico Si3N4

Los sustratos cerámicos AMB-SiN presentan una alta conductividad térmica (>90 W/(m·K)), una capa de cobre gruesa (hasta 800 μm) y una alta capacidad térmica y transferencia de calor. En particular, al soldar una capa de cobre más gruesa a una cerámica AMB-SiN relativamente delgada, esta presenta una mayor capacidad de conducción de corriente y una mejor transferencia de calor.

Además, el coeficiente de expansión térmica del sustrato cerámico AMB-SiN (2,4 ppm/K) es cercano al del chip de SiC (4 ppm/K), que presenta una buena adaptación térmica y es adecuado para un encapsulado fiable de chips desnudos.

Actualmente, el sustrato cerámico AMB-SiN es el material de sustrato preferido para aplicaciones como vehículos de nuevas energías, inversores fotovoltaicos, turbinas eólicas y dispositivos de transmisión de CC de alta tensión que requieren alta fiabilidad, alta disipación de calor y descargas parciales.

Según las estadísticas, los sustratos cerámicos utilizados para semiconductores de potencia superiores a 600 V son principalmente DBC y AMB pProcesos, entre los cuales los sustratos de nitruro de silicio AMB se utilizan principalmente para semiconductores de potencia de vehículos eléctricos (VE) e híbridos (HV), y los sustratos de nitruro de aluminio AMB se utilizan principalmente para semiconductores de potencia de alto voltaje y alta corriente, como ferrocarriles de alta velocidad, convertidores de alto voltaje y transmisión de CC.

Conclusión

La demanda del mercado de sustratos cerámicos AMB ha aumentado, entre los cuales el rápido crecimiento de los vehículos eléctricos, la instalación acelerada de SiC y el rápido crecimiento de los vehículos de nuevas energías son los principales factores impulsores.

Si tiene alguna pregunta sobre el sustrato AMB, contáctenos en sales@innovacera.com.

Propiedades y aplicaciones de la cerámica de carburo de silicio

La cerámica de carburo de silicio (SiC), componente principal del material cerámico, presenta excelentes propiedades mecánicas a temperatura ambiente y a alta temperatura, incluyendo alta resistencia a la flexión, excelente resistencia a la oxidación, buena resistencia a la corrosión, alta resistencia al desgaste y bajo coeficiente de fricción. Su resistencia a altas temperaturas se mantiene hasta los 1600 °C, la mejor resistencia a altas temperaturas conocida.

A continuación se presenta una breve introducción a las propiedades y aplicaciones de la cerámica de carburo de silicio.

(1) Rendimiento

La cerámica de carburo de silicio presenta la mejor resistencia a la oxidación entre los carburos. Sin embargo, entre 1000 y 1140 °C, la velocidad de oxidación del SiC en el aire es mayor. Puede descomponerse con álcali fundido.

La cerámica de carburo de silicio presenta buena estabilidad química, alta resistencia mecánica y resistencia al choque térmico.

La resistividad volumétrica del carburo de silicio no varía significativamente en el rango de 1000 a 1500 °C, y esta característica puede utilizarse como material para elementos calefactores de resistencia. La resistencia térmica del carburo de silicio también se denomina resistencia de termistor o semiconductor. La resistividad de los diferentes tipos de termistores de carburo de silicio varía con la temperatura.

(2) Aplicación

La cerámica de carburo de silicio se utiliza ampliamente en diversos sectores industriales, y sus usos son los siguientes:

Industrial	Entorno de trabajo	Aplicación	Ventaja principal
Industria petrolera	Alta temperatura, alta presión hidráulica, rectificado	Boquillas, rodamientos, sellos, válvulas	Resistente al desgaste
Industria química	Ácidos fuertes, álcalis fuertes		Resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, estanqueidad
Industria química	Oxidación a alta temperatura	Tubería de gasificación, manguito de termopar	Resistencia a la corrosión a alta temperatura
Automóviles y aviones	Combustión del motor	Componentes del quemador, rotor del turbocompresor	Baja fricción, alta resistencia, baja carga inercial
Automóviles y aviones Motores	Aceite de motor	Elemento de la serie de válvulas	Baja fricción, resistencia al desgaste
Maquinaria, Minería	Molino	Boquilla de bórax, revestimiento, piezas de bomba	Resistente al desgaste
Industria papelera	Pulpa, líquido residual	Sello, carcasa, cojinete, placa de conformado	Resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, baja Fricción
Tratamiento térmico de fundición de acero	Gas de alta temperatura	Buje de termopar, tubo de radiación, intercambiador de calor, elemento de combustión	Resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, hermeticidad

Innovacera lleva muchos años dedicándose a ofrecer soluciones en materiales cerámicos. Esto incluye, entre otros, la personalización de piezas de cerámica de carburo de silicio. Si tiene alguna necesidad, no dude en contactarnos.

Tubos de rayos X médicos de cerámica y metal: el futuro de los componentes de los instrumentos analíticos

Innovacera Advanced Materials es un fabricante líder de componentes de rayos X médicos, especializado en la producción de una amplia gama de productos que combinan la precisión del metal con las excepcionales propiedades de la cerámica. Nuestra experiencia en componentes para instrumentos analíticos se refleja en los ánodos, cátodos, tubos de rayos X y conjuntos getter de alta calidad que fabricamos. Aprovechamos nuestra avanzada tecnología de sellado de cerámica a metal para ofrecer componentes robustos y fiables, diseñados para afrontar los retos específicos del mercado de los rayos X.

Nuestros productos de rayos X médicos están diseñados para integrar a la perfección diversos componentes metálicos con cerámica de alúmina (Al₂O₃) de alta pureza, conocida por sus propiedades de sellado hermético. El uso del tubo de potencia de rayos X de alúmina en nuestros productos garantiza una mejor repetibilidad del posicionamiento del punto focal, una mayor vida útil del tubo y una pureza espectral inigualable. La flexibilidad de nuestro diseño permite la personalización para satisfacer las necesidades específicas del cliente, mientras que nuestros procesos de fabricación consistentes y repetibles garantizan una producción rentable.

La cerámica hermética utilizada en nuestros componentes es un factor clave para su fiabilidad. Reduce el riesgo de fugas en los sellos, ofrece resistencia al choque térmico y no está limitada por restricciones de tamaño. El rendimiento eléctrico superior de nuestros componentes, que incluye el uso de sellado hermético de cerámica a metal, permite diseños con mayor potencia y margen de seguridad. Nuestras innovadoras tecnologías prolongan la vida útil de los tubos de rayos X y resaltan las numerosas ventajas específicas de la combinación de cerámica y metal en nuestros componentes.

También ofrecemos soluciones personalizadas para otros componentes de cerámica a metal, como conectores pasamuros y conectores multipines, esenciales para los componentes de instrumentos analíticos que requieren precisión y fiabilidad.

Para obtener más información sobre nuestros tubos de rayos X médicos y cómo nuestras tecnologías avanzadas pueden beneficiar sus aplicaciones, contáctenos hoy mismo.

Núcleos cerámicos en resistencias de alto voltaje: Excelencia en ingeniería para aplicaciones de potencia

Las resistencias de alto voltaje son componentes esenciales en circuitos electrónicos donde la precisión, la fiabilidad y la seguridad son primordiales. Entre los diversos materiales utilizados para resistencias de alto voltaje, los núcleos cerámicos destacan por sus excepcionales propiedades y su idoneidad para aplicaciones exigentes. Generalmente, el material de los núcleos cerámicos para resistencias de alto voltaje es cerámica de alúmina, que puede utilizarse como calentador cerámico de alúmina.

Características de los núcleos cerámicos

Los núcleos cerámicos utilizados en resistencias de alto voltaje suelen estar compuestos por una mezcla de materiales cerámicos y óxidos metálicos, cuidadosamente formulados para lograr propiedades eléctricas y mecánicas específicas. Entre sus características clave se incluyen:

Alta rigidez dieléctrica: Los materiales cerámicos ofrecen inherentemente una alta rigidez dieléctrica, lo que permite que las resistencias soporten altos voltajes sin sufrir averías eléctricas ni fallos de aislamiento.

Alta estabilidad: Proporcionan una excelente estabilidad en un amplio rango de temperaturas de funcionamiento y condiciones ambientales, lo que garantiza un rendimiento constante en aplicaciones críticas.

Bajo coeficiente de temperatura: Los núcleos cerámicos pueden diseñarse para tener un bajo coeficiente de resistencia a la temperatura (TCR), lo que minimiza las variaciones en los valores de resistencia debido a los cambios de temperatura.

Robustez mecánica: Resistentes a daños físicos y tensiones, los núcleos cerámicos mantienen su integridad estructural bajo cargas mecánicas, vibraciones y ciclos térmicos.

Ventajas de las resistencias de alto voltaje con núcleo cerámico
Fiabilidad: Los núcleos cerámicos contribuyen a la fiabilidad general de las resistencias de alto voltaje al mantener características eléctricas estables a lo largo del tiempo, lo que reduce la probabilidad de fallos o degradación del rendimiento.

Precisión: Permiten un control preciso de los valores de resistencia y los niveles de tolerancia, crucial para aplicaciones que requieren una división de voltaje y una limitación de corriente precisas.

Diseño compacto: Los materiales de cerámica de alúmina permiten la producción de resistencias compactas, ideales para conjuntos electrónicos densos, ahorrando espacio y mejorando la flexibilidad del diseño de circuitos.

Amplio rango de temperatura de funcionamiento: Las resistencias de alto voltaje con núcleo cerámico pueden funcionar eficazmente en un amplio rango de temperaturas, desde entornos de frío extremo hasta entornos de calor intenso, lo que las hace versátiles para diversas aplicaciones industriales y automotrices.

Aplicaciones en Diversas Industrias
Las resistencias de alta tensión con núcleo cerámico se utilizan ampliamente en diversas industrias:

Electrónica de Potencia: En fuentes de alimentación, inversores y convertidores, donde la regulación fiable de la tensión y la limitación de la corriente son esenciales.

Equipos Médicos: Se utilizan en fuentes de alimentación de alta tensión para dispositivos médicos, lo que garantiza un funcionamiento seguro y preciso.

Automatización Industrial: En controles de motores, robótica y maquinaria industrial, donde los componentes de alta tensión deben soportar condiciones de funcionamiento rigurosas.

Telecomunicaciones: Se encuentran en equipos de comunicación, antenas y sistemas de transmisión que requieren un rendimiento estable en condiciones ambientales variables.

Consideraciones de Fabricación y Diseño

La fabricación de resistencias de alta tensión con núcleo cerámico implica técnicas avanzadas como la mezcla precisa de polvos cerámicos, el conformado y la cocción a altas temperaturas para lograr las propiedades eléctricas y mecánicas deseadas. Las consideraciones de diseño incluyen la selección de materiales cerámicos, configuraciones de electrodos y recubrimientos protectores adecuados para optimizar el rendimiento y la longevidad.

Los núcleos cerámicos desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de resistencias de alta tensión, ofreciendo propiedades eléctricas superiores, robustez mecánica y fiabilidad. A medida que la tecnología avanza y aumentan las demandas de eficiencia y fiabilidad, las resistencias de alta tensión con núcleo cerámico siguen evolucionando para cumplir con los exigentes requisitos de los sectores industriales y de la electrónica de potencia actuales.

Soldadura fuerte de cerámica al vacío: cómo aprovechar el potencial de las uniones cerámica-metal en aplicaciones de alta tecnología

Los materiales cerámicos, con sus altos puntos de fusión y excelentes propiedades aislantes, presentan importantes desafíos a la hora de unirlos con metales. Los métodos de soldadura tradicionales suelen tener dificultades para crear uniones fuertes y fiables. Sin embargo, los avances en las tecnologías de unión han introducido la soldadura fuerte al vacío como una solución muy eficaz. Este proceso no solo supera las limitaciones de la cerámica, sino que también aprovecha las ventajas de ambos materiales para crear componentes compuestos.

La soldadura fuerte al vacío es particularmente ventajosa debido a su capacidad para unir cerámicas y metales a altas temperaturas en un entorno de vacío, lo que minimiza la oxidación y otras reacciones indeseadas. El proceso de sellado de cerámica a metal a menudo implica el uso de un metal de aportación, que puede adaptarse a los materiales específicos que se unen. Una de estas técnicas es la soldadura fuerte activa de metal, donde un elemento reactivo en el metal de aportación, como el titanio en Ag-Cu-Ti, activa la superficie cerámica, facilitando una unión fuerte.

Al considerar la unión de cerámicas con metales, los altos puntos de fusión y la baja estabilidad térmica de las cerámicas representan un desafío considerable. Los métodos de soldadura tradicionales a menudo son insuficientes, pero la soldadura fuerte al vacío se ha convertido en una alternativa superior. Este proceso aprovecha las propiedades únicas de ambos materiales, creando uniones cerámica-metal fuertes y confiables.

Si bien existen diversos métodos para unir cerámicas y metales, como la unión mecánica y la unión por difusión en estado sólido, la soldadura fuerte al vacío ofrece una combinación inigualable de rendimiento, rentabilidad y facilidad de implementación.

El proceso de soldadura fuerte al vacío implica el uso de un metal de aportación que se funde a una temperatura inferior a la de los materiales que se unen. En el caso de la unión de cerámica con metal, la soldadura fuerte activa con polvo de Ag-Cu-Ti como metal de aportación es particularmente eficaz. El elemento activo, el titanio, reacciona con la superficie cerámica, limpiándola y activándola para lograr una unión más fuerte.

Por ejemplo, al soldar cerámica de Al₂O₃ con acero inoxidable 304, se preparan superficies cerámicas metalizadas y se utiliza AgCu como metal de aportación. El proceso de soldadura al vacío garantiza que las uniones resultantes resistan pruebas de alta temperatura, demostrando una hermeticidad y fiabilidad excepcionales.

El uso de soldadura metálica activa en la soldadura fuerte al vacío permite alcanzar resistencias al corte de hasta 130 MPa en uniones soldadas. Esto resalta el gran potencial de la soldadura fuerte al vacío para crear conexiones cerámica-metal duraderas, adecuadas para una amplia gama de aplicaciones.

A medida que avanza la investigación en este campo, la soldadura fuerte al vacío continúa evolucionando, ofreciendo una resistencia y versatilidad de unión cada vez mejores. Se erige como una tecnología crucial en la unión de materiales, ampliando los límites de lo posible en la creación de componentes compuestos de cerámica-metal.

Introducción a la cubierta del calentador de nitruro de aluminio prensado en caliente

La cerámica de nitruro de aluminio prensada en caliente se sinteriza mediante prensado en caliente al vacío, un proceso más complejo que la sinterización a presión convencional. La pureza del nitruro de aluminio puede alcanzar el 98,5 % (sin aditivos de sinterización) y la densidad tras el prensado en caliente alcanza los 3,3 g/cm³. Además, presenta una excelente conductividad térmica y un alto aislamiento eléctrico, que oscila entre 90 W/(m·K) y 210 W/(m·K).

El material es duro y quebradizo, lo que dificulta su procesamiento. En consecuencia, es propenso a mellas o arañazos durante su manipulación o procesamiento, lo que genera una alta tasa de desperdicios.

El espesor mínimo es de tan solo 0,75 mm, y la dificultad de procesamiento también es relativamente alta.

Aplicaciones de las cubiertas de calentador de nitruro de aluminio prensado en caliente:

– Calentador de cubierta para semiconductores

– Cubierta y equipos de resonancia magnética (MRI)

– Detectores de alta potencia – Generadores de plasma – Radios militares

– Los mandriles electrostáticos y las placas calefactoras se utilizan para semiconductores y circuitos integrados.

Materiales para ventanas de infrarrojos y microondas

Propiedades del material

1. Microestructura uniforme

2. Alta conductividad térmica (70-180 W/(m·K)), adaptada mediante condiciones de procesamiento y aditivos

3. Alta resistividad

4. Coeficiente de expansión térmica similar al del silicio

5. Resistencia a la corrosión y la erosión

6. Excelente resistencia al choque térmico

7. El material presenta estabilidad química hasta 980 °C en atmósferas de H₂ y CO₂, y hasta 1380 °C en aire (la oxidación superficial se produce alrededor de 780 °C; la capa superficial protege el material a granel hasta 1380 °C).

Especificaciones típicas:

Pureza:	>98,5 %
Densidad:	>3,3 g/cm³
Resistencia a la compresión:	>3350 MPa
Resistencia a la flexión:	380 MPa
MGray y Gris-negro:	>90 W/(m·K)
Coeficiente de expansión térmica:	5,0 x 10-6/K
Máx. Temperatura:	1800 °C
Resistividad volumétrica:	7×10¹² Ω·Una forma eutéctica de cobre-oxígeno que se une eficazmente al cobre y los óxidos utilizados como sustratos
Rigidez dieléctrica:	15 kV/mm

El nitruro de aluminio (AlN) es un material excelente cuando se requieren altas propiedades de conductividad térmica y aislamiento eléctrico, lo que lo hace ideal para la gestión térmica y aplicaciones eléctricas. Además, el AlN es un sustituto común del óxido de berilio (Be) en la industria de los semiconductores, ya que no representa un riesgo para la salud durante su procesamiento. El coeficiente de expansión térmica y las propiedades de aislamiento eléctrico del AlN son muy similares a los de las obleas de silicio, lo que lo convierte en un material útil para aplicaciones electrónicas donde las altas temperaturas y la disipación de calor suelen ser un problema.

El AlN es uno de los pocos materiales que ofrece tanto aislamiento eléctrico como alta conductividad térmica. Esto lo convierte en un material muy útil en aplicaciones electrónicas de alta potencia como disipador y difusor de calor.

La característica del reflector cerámico

El reflector cerámico está diseñado para reflejar y dirigir la luz eficientemente en diversas aplicaciones. En comparación con los reflectores tradicionales fabricados con metales como el aluminio, nuestros reflectores cerámicos están fabricados con materiales cerámicos avanzados, como la cerámica de alúmina 99, que ofrece varias ventajas:

1. Propiedades ópticas: La alúmina posee una alta reflectividad en ciertas longitudes de onda. Permite controlar la difusión de la luz con mayor precisión, así como su distribución y eficiencia, lo que los hace adecuados para sistemas ópticos, aplicaciones de iluminación especializada e instrumentos científicos.

2. Estabilidad térmica: En comparación con los metales, el Al₂O₃ presenta una mayor estabilidad térmica, lo que le permite soportar temperaturas mucho más altas sin deformarse ni perder sus propiedades reflectantes. Esto convierte a los reflectores cerámicos en un componente ideal donde la resistencia al calor es crucial, como en hornos industriales, iluminación de alta intensidad y faros de automóviles.

3. Aislamiento Eléctrico: La alúmina 99 es un excelente aislante eléctrico. En aplicaciones donde la conductividad eléctrica del reflector pueda representar riesgos para la seguridad, se requiere el uso de un material aislante eléctrico como la alúmina.

4. Resistencia a la Corrosión: La alúmina posee una resistencia extrema a la corrosión. Esta propiedad la hace más duradera y con una vida útil más larga en entornos expuestos a condiciones químicas y de humedad.

Los reflectores cerámicos de alúmina desempeñan un papel importante en industrias que requieren materiales resistentes al calor y robustos con excelentes propiedades ópticas y de aislamiento eléctrico. Se pueden aplicar en diversas industrias y tecnologías gracias a su alta resistencia, estabilidad térmica y excelente aislamiento eléctrico. Algunas aplicaciones comunes de los reflectores cerámicos de alúmina incluyen:

Sistemas ópticos
Iluminación de descarga de alta intensidad
Calefacción por infrarrojos
Fabricación de semiconductores
Hornos industriales
Aplicaciones de microondas
Entornos de alta temperatura

Modelos típicos

• BAB: la forma externa es redonda, como BAB330-130, BAB192, BAB275 y BAB350.
• ZAB: forma externa irregular, como la del ZAB-S04-30.
• LAK: forma externa rectangular, pero con un lado cóncavo, como la del LAK311.
• EAB: forma externa rectangular.
• GAZ: forma externa triangular.
• Descripción del número de pieza: CRDP-XX-YY-Z-AAA-BBB

Los reflectores láser cerámicos Innovacera son cavidades de alta reflectancia que se utilizan en sistemas láser de estado sólido y CO₂. Nuestra gama de reflectores cerámicos personalizados ofrece importantes ventajas y mejoras con respecto a los fabricados con materiales como metal y polímero. Funcionan especialmente bien en cámaras de bombeo de láseres de rubí y Nd:YAG, y se utilizan ampliamente para reflectores láser de larga duración.

El uso de reflectores cerámicos representa un avance significativo. Su capacidad para soportar altas temperaturas, resistir la corrosión y mantener la eficiencia reflectante los hace invaluables en aplicaciones que abarcan desde sistemas ópticos hasta la industria de semiconductores. Además, los reflectores cerámicos contribuyen a la sostenibilidad al mejorar la eficiencia energética y reducir los costos de mantenimiento a largo plazo.

Aplicaciones del nitruro de boro en la industria metalúrgica

1. Materiales de Protección
Durante el proceso de fundición de acero, se puede utilizar como material de protección para proteger los materiales metálicos.

Por ejemplo, en el proceso de colada continua, el nitruro de boro (BN) se puede utilizar como escoria protectora para prevenir eficazmente los defectos de inclusión de escoria en las piezas fundidas y reducir el desgaste de la artesa y el cristalizador.

Además, el BN también se puede utilizar como material de filtro para el metal fundido, filtrando impurezas y gases, y mejorando su calidad y pureza.

2. Materiales térmicos
Debido a su alta conductividad térmica y buena estabilidad térmica, este material puede utilizarse como material térmico en la industria metalúrgica.

Por ejemplo, en el proceso de fundición de acero, el BN puede utilizarse como material principal para equipos de alta temperatura, como crisoles y manguitos de termopar, y presenta buena resistencia a la oxidación y a la corrosión a altas temperaturas.

Además, también se puede utilizar como material de revestimiento para hornos de alta temperatura, lo que mejora su vida útil y seguridad.

Ejemplos: crisoles, naves, tuberías de suministro de metal líquido, toberas de cohetes, bases de dispositivos de alta potencia, tuberías de metal fundido, piezas de bombas, moldes de acero fundido para la fusión y evaporación de metales, fabricación de componentes de alta temperatura, revestimientos de cámaras de combustión de cohetes, escudos térmicos de naves espaciales y piezas resistentes a la corrosión para generadores de magnetofluido.

3. Materiales de aislamiento térmico
El nitruro de boro posee excelentes propiedades de aislamiento térmico y puede utilizarse como material de aislamiento térmico en la industria metalúrgica.

Por ejemplo, en las líneas de producción de colada y laminación continua de empresas siderúrgicas, el nitruro de boro puede utilizarse como material de aislamiento térmico, como placas y manguitos de aislamiento térmico, lo que reduce eficazmente el intercambio de calor entre las palanquillas a alta temperatura y el aire, mejorando así la eficiencia de la producción y la calidad del producto. Además, el nitruro de boro también se puede utilizar como material de aislamiento térmico en hornos de alta temperatura para reducir la pérdida de calor y el desperdicio de energía.

Ejemplos: fabricación de componentes de alta temperatura, revestimiento de cámaras de combustión de cohetes, blindaje térmico de naves espaciales, piezas resistentes a la corrosión de generadores de corriente magnética.

4. Herramientas de procesamiento
El nitruro de boro presenta una gran resistencia al desgaste y lubricidad, y se puede utilizar como herramienta de mecanizado en la industria metalúrgica.

Por ejemplo, en el mecanizado de metales, el BN puede utilizarse como material de recubrimiento de herramientas para mejorar la resistencia al desgaste y la vida útil de las mismas.

Además, el BN también puede emplearse como abrasivo y otros auxiliares de procesamiento para mejorar la eficiencia del proceso y el acabado superficial.

Características y beneficios de los conjuntos de botes de evaporación de cerámica de nitruro de boro

En el vasto panorama de materiales avanzados, las cerámicas de nitruro de boro (BNC) destacan como una clase notable de compuestos, reconocidos por su excepcional estabilidad térmica, inercia química y propiedades ligeras. Entre las innumerables aplicaciones que aprovechan estas características únicas, los conjuntos de navecillas de evaporación de cerámica de nitruro de boro se han convertido en herramientas indispensables en las industrias de procesamiento a alta temperatura, en particular en los campos de la fabricación de semiconductores, la metalización al vacío y las tecnologías avanzadas de recubrimiento.

La esencia de la cerámica de nitruro de boro

El nitruro de boro (BN), un compuesto de boro y nitrógeno, existe en diversas formas cristalinas, cada una con propiedades distintas. Entre ellas, el nitruro de boro hexagonal (h-BN) y el nitruro de boro cúbico (c-BN) son los más utilizados en aplicaciones cerámicas. Los BNC, en particular los fabricados mediante procesos pirolíticos, presentan una resistencia inigualable a temperaturas extremas, lo que los convierte en candidatos ideales para su uso en entornos donde los materiales convencionales fallarían.

Cerámica de Nitruro de Boro Pirolítico: La élite de la familia BNC
La cerámica de nitruro de boro pirolítico (PBN) se produce mediante un proceso altamente especializado que implica la descomposición de un gas precursor que contiene boro a alta temperatura y en condiciones controladas. Esto da como resultado una cerámica densa y de alta pureza con una excepcional resistencia al choque térmico y bajos coeficientes de expansión térmica. La capacidad de los PBNC para soportar temperaturas superiores a 2000 °C sin degradación ni ablandamiento significativos los convierte en el material predilecto para los conjuntos de navecillas de evaporación BNC.

La función de los conjuntos de botes de evaporación de cerámica de nitruro de boro
Los conjuntos de botes de evaporación BNC son dispositivos de ingeniería de precisión diseñados para depositar de forma eficiente y uniforme películas delgadas de metales, aleaciones u otros materiales sobre sustratos en cámaras de vacío. Estos botes suelen estar fabricados con PBNC debido a su excelente conductividad térmica y resistencia a la contaminación del material en evaporación. El proceso de evaporación se basa en calentar el material dentro de la embarcación a alta temperatura, lo que provoca su vaporización y condensación sobre la superficie objetivo, formando un recubrimiento uniforme y de alta calidad.

Ventajas de los conjuntos de embarcaciones de evaporación BNC
Estabilidad a altas temperaturas: La capacidad de las PBNC para soportar temperaturas extremas garantiza un funcionamiento ininterrumpido, incluso durante ciclos de evaporación prolongados o intensivos.

Inercia química: La naturaleza no reactiva de las BNC protege la embarcación de la corrosión o la contaminación por los materiales en evaporación, garantizando así la pureza del producto final.

Baja expansión térmica: El bajo coeficiente de expansión térmica de las PBNC minimiza los cambios dimensionales durante los ciclos de calentamiento y enfriamiento, preservando la precisión y exactitud.

Longevidad: La durabilidad de las PBNC prolonga la vida útil de la embarcación de evaporación, reduciendo los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad.

Versatilidad: Adecuados para una amplia gama de materiales, incluyendo metales, aleaciones e incluso algunos compuestos refractarios, los conjuntos de navecillas de evaporación BNC son ideales para diversas aplicaciones.

Los conjuntos de navecillas de evaporación de cerámica de nitruro de boro, fabricados con la más avanzada tecnología de cerámica de nitruro de boro pirolítico (PBN), representan la cumbre de la innovación en tecnologías de procesamiento a alta temperatura. Su inigualable estabilidad térmica, inercia química y longevidad los convierten en activos invaluables para las industrias que buscan precisión, eficiencia y confiabilidad en sus procesos de fabricación. A medida que crece la demanda de materiales y recubrimientos avanzados, el papel de los conjuntos de navecillas de evaporación BNC cobrará mayor relevancia, impulsando nuevos avances en el campo de la cerámica avanzada y más allá.

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