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¿Cuáles son las características? Aplicaciones de la cerámica microporosa: filtración

La cerámica microporosa se refiere a cuerpos cerámicos que contienen una gran cantidad de poros diminutos, abiertos o cerrados, en su interior o superficie. El diámetro de los poros suele ser micrométrico o submicrónico. Es una cerámica estructural funcional. La cerámica microporosa ofrece adsorción, transpirabilidad, resistencia a la corrosión, compatibilidad ambiental y biocompatibilidad, entre otras características. Se utiliza ampliamente en la filtración de diversos líquidos y gases, y en la inmovilización de organismos. Los portadores enzimáticos y los portadores biológicamente adaptables se han utilizado ampliamente, especialmente en ingeniería ambiental, como en el tratamiento de aguas industriales, aguas domésticas y aguas residuales. Con el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la producción industrial, se ha prestado mayor atención a cuestiones como la energía, los recursos y la gestión de residuos. En particular, el rápido desarrollo de campos de alta tecnología como la bioquímica, la química fina y los materiales energéticos ha planteado mayores exigencias para la investigación y el desarrollo de tecnologías de separación de líquidos y sólidos, así como de filtración microporosa con alta precisión de separación y alta eficiencia operativa. Los materiales están atrayendo cada vez más atención.

Características del tubo filtrante microporoso:

1. El tubo filtrante cerámico microporoso cuenta con innumerables microporos distribuidos uniformemente en la red. El diámetro de los poros es delgado y curvo, con buena penetración y capilaridad. De esta manera, las partículas sólidas forman un puente de arco en el diámetro de los microporos, lo que apenas afecta la tasa de filtración.

2. El tubo filtrante cerámico microporoso ofrece alta resistencia a la temperatura y a la corrosión, no se deforma, es fácil de limpiar y regenerar, tiene una larga vida útil, no libera sustancias nocivas y no produce contaminación secundaria.

3. El tubo filtrante cerámico microporoso es fácil de regenerar. Generalmente, se lava a contracorriente cada tres meses. Tras la sedimentación, solo necesita lavarse a contracorriente con agua o aire comprimido para restaurarlo a su estado original y poder seguir utilizándose.

4. Los tubos filtrantes microporosos se utilizan principalmente en la refinación, la industria química, el caucho sintético, los textiles, la industria farmacéutica y el procesamiento de alimentos.

Los materiales cerámicos microporosos tienen un amplio mercado de aplicaciones en diversos sectores debido a su alta porosidad, baja permeabilidad al aire, tamaño de poro controlable, fácil limpieza y regeneración, y resistencia a altas temperaturas, altas presiones y corrosión en medios químicos. La tecnología de microfiltración cerámica y los dispositivos de filtración cerámicos que utilizan materiales cerámicos microporosos como medios filtrantes no solo resuelven problemas de filtración complejos, como altas temperaturas, altas presiones, ácidos y álcalis fuertes y disolventes químicos, sino que también ofrecen alta precisión de filtración, buena limpieza y larga vida útil. Gracias a su fácil limpieza y larga vida útil, se han utilizado ampliamente en las industrias petrolera, química, farmacéutica, alimentaria, de protección ambiental, de tratamiento de aguas y otros sectores. Las cerámicas de filtración ofrecen una larga vida útil y buena resistencia al calor y a la corrosión. Se pueden utilizar en procesos de filtración y separación en aguas residuales domésticas, aguas residuales industriales y tratamiento de gases de escape, especialmente en la separación de dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, nitrógeno y otros gases en el tratamiento de gases de combustión a alta temperatura. Es fundamental el uso de cerámicas de filtración.

Los materiales cerámicos microporosos tienen un amplio mercado de aplicaciones en diversos campos debido a su alta porosidad, baja permeabilidad al aire, tamaño de poro controlable, fácil limpieza y regeneración, y resistencia a altas temperaturas, altas presiones y corrosión en medios químicos. La tecnología de microfiltración cerámica y los dispositivos de filtración cerámicos que utilizan materiales cerámicos microporosos como medios filtrantes no solo resuelven problemas de filtración complejos como altas temperaturas, altas presiones, ácidos y álcalis fuertes y solventes químicos, sino que también ofrecen alta precisión de filtración, buena limpieza, fácil limpieza y larga vida útil. Se han utilizado ampliamente en la industria petrolera, química, farmacéutica, alimentaria, protección ambiental, tratamiento de aguas y otros campos.

¿Cuáles son las ventajas y el uso del rendimiento de PBN?

El nitruro de boro pirolítico (PBN) pertenece al sistema cristalino hexagonal y su pureza puede alcanzar el 99,999 %. Es resistente a ácidos y álcalis, antioxidante, tiene buena conductividad térmica, es denso y se puede procesar. Gracias al proceso de CVD, el nitruro de boro pirolítico presenta una estructura en capas casi perfecta, lo que resulta en una conductividad térmica anisotrópica, lo que lo convierte en un material ideal para la fabricación de crisoles de crecimiento de cristales.

Se fabrica mediante deposición química en fase de vapor (CVD) de amoníaco y haluros de boro en condiciones de alta temperatura y alto vacío. No solo prepara láminas de PBN, sino que también prepara directamente productos finales de PBN, como crisoles, navecillas y recubrimientos.

El nitruro de boro pirolítico es diferente del nitruro de boro prensado en caliente (HBN) convencional. No requiere el proceso tradicional de sinterización por prensado en caliente ni se le añade ningún agente de sinterización.

Por lo tanto, el producto obtenido presenta las siguientes características importantes:

1. No tóxico e insípido;
2. Alta pureza, superior al 99,999 %; 3. No reacciona con ácidos, álcalis, sales ni reactivos orgánicos a temperatura ambiente, y se corroe ligeramente en sales fundidas y soluciones alcalinas, pero puede resistir la corrosión por diversos ácidos a altas temperaturas.
4. No reacciona con la mayoría de los metales fundidos, semiconductores y sus compuestos.
5. Buen rendimiento antioxidante por debajo de 1000 °C.
6. Buena resistencia al choque térmico; no se observaron grietas al sumergirse en agua a 2000 °C.
7. Alta temperatura de funcionamiento, sin punto de sublimación, y se descompone directamente en B y N por encima de 3000 °C.
8. Alta resistencia y buen aislamiento eléctrico.
9. La superficie es lisa, sin poros, y no se humedece con la mayoría de las fundiciones de semiconductores.

Propiedades del nitruro de boro pirolítico:

Property		Unit	Value
Lattice Constant		μm	a: 2.504 x 10 -10 ; c: 6.692 x 10 -10
Density		g/cm3	2.10-2.15 (PBN Crucible); 2.15-2.19 (PBN Plates)
Micro Hardness (Knoop)(ab side)		N/mm2	691.88
Resistivity		Ω·cm	3.11 x 10 11
Tensile Strength		N/mm2	153.86
Bending Strength	⊥C	N/mm2	243.63
Bending Strength	⊥C	N/mm2	197.76
Elastic Modulus		N/mm2	235690
Thermal Conductivity		W/m·k	“a” direction; “c” direction
	200℃	W/m·k	60 2.60
	900℃	W/m·k	43.7 2.8
Dielectric Strength (at room temperature)		KV/mm	56

Aplicaciones del nitruro de boro pirolítico:

Debido a la naturaleza del proceso de CVD, las piezas de nitruro de boro pirolítico suelen requerir espesores de pared de 3 mm o menos. Sin embargo, el proceso de CVD confiere al nitruro de boro pirolítico una estructura en capas casi perfecta, lo que resulta en una conductividad térmica anisotrópica, lo que lo convierte en un material ideal para la fabricación de crisoles de crecimiento de cristales.
1. Unidad de evaporación OLED
2. Crisol de crecimiento de monocristales semiconductores (VGF, LEC);
3. Crisol de evaporación de epitaxia de haz molecular (MBE);
4. Calentador de MOCVD;
5. Nave sintética policristalina;
6. Ventana infrarroja PBN;
7. Microondas para comunicaciones por satélite Tubo;
8. Placa portadora recubierta de PBN;
9. Paneles aislantes para equipos de alta temperatura y alto vacío.

Procesamiento de cerámica de nitruro de boro pirolítico:

Podemos satisfacer sus necesidades avanzadas de prototipado cerámico. Nos complace aprovechar nuestra amplia experiencia con cerámica avanzada para brindarle asesoramiento sobre materiales, diseño y aplicación. Si desea adquirir placas, varillas o tubos de nitruro de boro o piezas personalizadas, contáctenos y uno de nuestros expertos estará encantado de atenderle. ayudarle a encontrar la solución.

Ventajas de los bujes de cerámica de alúmina

Los casquillos cerámicos de alúmina se utilizan ampliamente en las industrias electrónica y eléctrica gracias a su alto aislamiento eléctrico, dureza ultraalta y resistencia a la compresión. La alúmina es un excelente material cerámico de alta temperatura gracias a su alta estabilidad térmica. Es el tipo de cerámica avanzada más utilizado, con una pureza de entre el 95 % y el 99,8 %.

Aplicaciones de la alúmina

La cerámica de alúmina se caracteriza por su altísima dureza y resistencia al desgaste, bajos niveles de erosión, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión e inercia biológica. Por lo tanto, los productos cerámicos de Al₂O₃ son ideales para diversas industrias, como:
1. Cables y conductos eléctricos;
2. Sellos mecánicos;
3. Piezas de maquinaria; 4. Aislantes eléctricos de alta temperatura;
5. Aislantes de alta tensión;
6. Sustratos de componentes electrónicos;
7. Rodamientos de rodillos y bolas;
8. Revestimientos resistentes al desgaste;
9. Componentes semiconductores;
10. Ejes y ejes de precisión en entornos de alto desgaste.

Propiedades de la alúmina (del 95 % al 99,8 %)

1. Excelente aislamiento eléctrico (1 × 10¹⁻¹ ~ 1 × 10¹⁻¹ Ω cm);
2. Resistencia mecánica media a ultraalta (300 a 630 MPa);
3. Resistencia a la compresión muy alta (2000 a 4000 MPa);
4. Alta dureza (15 a 19 GPA); 5. Conductividad térmica media (20 a 30 W/MK);
6. Alta resistencia a la corrosión y al desgaste;
7. Buen rendimiento de molienda;
8. Baja densidad (3,75 a 3,95 g/cm³);
9. Temperatura de funcionamiento de 1000 a 1500 °C sin carga mecánica;
10. Inercia biológica, compatibilidad alimentaria. Las propiedades de la alúmina al 99,8 % son las siguientes:

Propiedades	Condiciones de prueba	Unidades	Valor
Contenido de alúmina	–	%	99,8
Color	–	–	Marfil
A granel Densidad	–	g/cm³	3,89
Absorción de agua	–	%	0
Tamaño de grano	–	μm	4-5
Dureza Vickers, HV1.0	Carga 4,9 N	GPa	≥15
Resistencia a la flexión, RT	–	MPa	≥300
Coeficiente de expansión lineal	20～500℃	1×10-6 mm/℃	6,5～7,5
Coeficiente de expansión lineal	20～800℃	1×10-6 mm/℃	6,5～8,0
Conductividad térmica Temperatura de refracción (RT)	20 ℃	≥20,9
Capacidad calorífica específica	–	kJ/(kg・K)	≥0,8
Rigidez dieléctrica	–	KV/mm	≥12
Resistividad eléctrica, RT	20 ℃	Ohm.cm	≥1014
	300℃		≥1011
	500℃		≥109
Permitividad	1MHz	–	9～10
Factor de disipación dieléctrica	1MHz	–	≤3×10-4
Superficie Rugosidad	–	μm	0,1～0,4

Fábrica de Producción y Procesamiento de Cerámica de Alúmina

Xiamen Innovacera Advanced Materials CO., LTD. se dedica a la cerámica técnica de precisión desde hace diez años y cuenta con una amplia experiencia en el rectificado, lapeado y pulido de cerámica de alúmina. Aceptamos personalizaciones:
1. Fabricamos productos según los planos. 2. Fabricación de productos más complejos;
3. Cantidad mínima de pedido (MOQ) baja;
4. Mayor precisión dimensional;
5. Respuesta y entrega rápidas;
6. Servicios más especializados;
7. Priorizar la satisfacción del cliente.

De LED a IGBT: los sustratos cerámicos personalizados satisfacen diversos requisitos de potencia y tamaño

Gracias a la inteligencia y la electrificación en diversas industrias, los sustratos cerámicos se han convertido en un material fundamental indispensable en la electrónica de potencia, el encapsulado de semiconductores y la microelectrónica. Estos productos son esenciales para los componentes electrónicos, sirviendo como materiales de encapsulado e interconexión para soportarlos, conectarlos, disipar el calor y protegerlos. Con un sistema independiente de I+D y procesos de producción integrales, Innovacera ofrece productos cerámicos de alto rendimiento para diversas aplicaciones, incluyendo sustratos de óxido de aluminio al 96 % (Al₂O₃), nitruro de aluminio (AlN), óxido de circonio (ZTA) y carburo de silicio (Si₃N₄).

Matriz de productos multiserie que se adapta con precisión a las diversas necesidades de las aplicaciones.

Innovacera ofrece sustratos cerámicos de diferentes materiales para satisfacer las distintas aplicaciones de sus clientes:

1. Alúmina 96 (Al₂O₃)

Características: Baja deformación, alta resistencia al choque térmico, resistencia a altas temperaturas y a la corrosión ácida y alcalina, y excelente procesabilidad. Aplicaciones: Resistencias de chip de película gruesa/fina, LED de baja potencia, almacenamiento de energía y sustratos para estaciones de carga.

2. Nitruro de Aluminio (AlN)
Características: Alta conductividad térmica, alta tensión de ruptura y coeficiente de expansión térmica similar al de las obleas de silicio.
Aplicaciones: Disipadores de calor, módulos IGBT de alta potencia, LED de alta potencia.

3. Alúmina Reforzada con Zirconia (ZTA)
Características: Alta resistencia, alta reflectividad, alta resistencia al choque térmico y excelente para el procesamiento.
Aplicaciones: Módulos de potencia de media potencia, LED de media potencia e instrumentación.

4. Nitruro de Silicio (Si₃N₄)
Características: Alta conductividad térmica, alta resistencia y tenacidad, coeficiente de expansión térmica similar al de las obleas de silicio.
Aplicaciones: Módulos IGBT de alta potencia, disipadores de calor de alta potencia y módulos inalámbricos.

Ventajas tecnológicas en toda la cadena industrial, controlando plenamente la calidad.

1. El material en polvo es independiente y controlable.

Innovacera parte de la fuente, y sus materiales en polvo se controlan de forma independiente y presentan una calidad estable. El polvo tiene alta pureza y bajo contenido de impurezas, lo que permite la producción en lotes, mejora la estabilidad y garantiza una alta consistencia y estabilidad de parámetros clave como la conductividad térmica y la resistencia del producto.

2. Diversos procesos de moldeo

Dominio de diversas tecnologías avanzadas de conformado cerámico, como la colada en cinta, el prensado en seco, el prensado isostático, etc., y capacidad para seleccionar el proceso más adecuado según los requisitos de forma, tamaño y rendimiento del producto, para un procesamiento de mayor precisión.

Especificaciones y dimensiones:

±5 % ±0,03 mm±5 % ±0,03 mm±5 % ±0,03 mm≤0,3 %≤0,3 %≤0,3 %≤0,3 %Superficie Rugosidad

Material	Unit	Al2O3	ZTA	AlN	Si3N4
Efectivo Tamaño (A, B)	mm	50,8-190	50,8-190	50,8-190	138*190
Espesor (T)	mm	0,25-1,5	0,25-1,5	0,25-1,0	0,25, 0,32
Tolerancia de espesor	mm	±5% ±5 % ±0,03 mm
Deformación (C)	mm
μm	0,2-0,6	0,2-0,5	0,2-0,75	0,2-0,75
Personalizable en tamaño, grosor y rugosidad superficial

3. Capacidad de mecanizado de precisión
Equipado con equipos avanzados como procesamiento láser, rectificado y pulido, puede lograr un procesamiento dimensional con precisión micrométrica y una rugosidad superficial ultrabaja (el valor Ra puede alcanzar el nivel nanométrico), cumpliendo así con los estrictos requisitos de los clientes en cuanto a forma del sustrato, posición de los orificios y estado de la superficie.

4. Sólida capacidad de I+D independiente y de personalización
Con másCon 40 patentes y continuas mejoras técnicas, el equipo de I+D de Innovacera puede personalizar sustratos cerámicos con diferentes espesores y parámetros de rendimiento según las necesidades específicas de los clientes, ofreciendo soluciones integrales.

5. Sistema integral de gestión de calidad
Con la certificación del sistema de gestión de calidad automotriz IATF16949 y un mecanismo de control de calidad integral, nos aseguramos de que cada sustrato tenga un rendimiento estable y fiable. Además, contamos con una gama completa de instrumentos de prueba y análisis de precisión para garantizar una calidad de alto nivel.

Innovacera, centrada en ofrecer a sus clientes una amplia gama de sustratos cerámicos de alta calidad, ofrece soluciones integrales para sustratos cerámicos, desde piezas estándar hasta soluciones personalizadas. Para más información sobre estos productos, póngase en contacto con sales@innovacera.com.

¿Cuáles son las diferencias entre las láminas de silicona termoconductoras y los disipadores de calor cerámicos?

En cuanto al rango de resistencia térmica, dureza del material, rendimiento de aislamiento, conductividad térmica, rendimiento de adhesión, etc., las distinciones específicas son las siguientes:

Rendimiento y características de la lámina de silicona termoconductora

1. Rango de resistencia térmica de la lámina de silicona termoconductora:

El rango de trabajo de alta temperatura de las láminas de silicona de alta conductividad térmica es de 200 ℃, pero los disipadores de calor cerámicos se pueden utilizar normalmente en entornos de alta temperatura superiores a 1700 ℃.

2. Dureza del material de la lámina de silicona termoconductora:
La lámina de gel de sílice termoconductora es un material elástico con buena compresibilidad, mientras que el disipador de calor cerámico es un material cerámico de alta dureza. En términos de dureza, la aleta del disipador de calor cerámico es mucho mayor que la de la lámina de gel de sílice termoconductora.

3. Propiedades aislantes de las láminas de silicona termoconductora:
La tensión de ruptura de la lámina de silicona termoconductora es de 4,5 kV/mm, mientras que la tensión de ruptura del disipador de calor cerámico es de 15 kV/mm, y la resistencia volumétrica del disipador de calor cerámico también alcanza los 1012 Ω·m. Rendimiento y características de los disipadores térmicos cerámicos

1. Conductividad térmica de los disipadores térmicos cerámicos:

La conductividad térmica de las láminas de gel de sílice térmico es muy inferior a la de las láminas cerámicas termoconductoras dopadas con una gran cantidad de alúmina y nitruro de aluminio. La conductividad térmica de los disipadores térmicos cerámicos de alúmina es más de 5 veces superior a la de las láminas de gel de sílice de alta conductividad térmica.

2. Rendimiento de adaptación del disipador de calor cerámico:
El buen aislamiento y las propiedades de cinta suave de la lámina de silicona termoconductora la hacen extremadamente superior en cuanto a conformabilidad, y también la hacen ampliamente utilizada en la conducción y disipación de calor en chips de diversos productos electrónicos. Sin embargo, la transferencia de calor de la lámina cerámica termoconductora requiere cierto grado de conductividad térmica. La grasa de silicona aumenta su conformabilidad, lo cual es una de las principales razones por las que las láminas cerámicas termoconductoras no se utilizan ampliamente en productos electrónicos para la conducción y disipación de calor.

Resumen:

1700 °CDureza Alto

	Lámina de silicona termoconductor	Disipador de calor cerámico
Rango de resistencia térmica
Aislante (tensión de ruptura)	4.5KV/mm	15KV/mm
	Baja	5 veces
Rendimiento de ajuste	Buena	No muy bueno

Conclusión

Dado que cada material conductor térmico tiene conductividad térmica electrónica y escenarios de aplicación de disipación de calor adaptados a sus características, los clientes deben elegir el material de disipación de calor que mejor se adapte a sus necesidades.

Innovacera le invita a visitarnos en la feria Ceramitec 2024 en A6.145

En 2024, Innovacera asistirá a cuatro ferias internacionales, incluyendo Ceramitec 2024. Si ya ha asistido o visitado alguna de ellas, le invitamos a visitarnos. A continuación, encontrará más información sobre Ceramitec 2024.

Nombre de la feria: Ceramitec 2024
Fecha: 9-12 de abril de 2024
Lugar: Recinto Ferial Messe München; En la Messeturm, 81829 Múnich
Ceramitec 2024 Escala: -30.000 m²
Público: 10.000 personas de 34 países
Organizador: Messe München
Innovacera Advance Ceramic Material presentará: Cerámica de alúmina, cerámica de zirconio, nitruro de aluminio, cerámica de nitruro de boro, cerámica porosa, cerámica de nitruro de silicio, cerámica de berilio, cerámica de vidrio mecanizable y cerámica de carburo de silicio.
Web de la exposición: https://ceramitec.com
Innovacera Stand n.°: A6, Pabellón 145

Innovacera exhibirá todo tipo de componentes cerámicos técnicos, como cerámica metalizada, placas portadoras cerámicas, anillos de separación cerámicos, efectores finales de brazos robóticos cerámicos, calentadores cerámicos, sustratos cerámicos, bases cerámicas, carcasas cerámicas, cavidades reflectoras cerámicas, sustrato de nitruro de silicio AMB, DBC, DPC, piezas de soldadura cerámicas, etc.

Ceramitec 2024 se erige como el evento más importante de la industria cerámica, ofreciendo una plataforma para explorar las últimas tendencias e innovaciones. Los visitantes profundizarán en el impacto de tecnologías como la fabricación aditiva, la Industria 4.0 y la sostenibilidad en el sector cerámico. El evento es una oportunidad única para sumergirse en el futuro de la cerámica y obtener información valiosa para definir y mejorar las estrategias comerciales.

La feria abarca toda la industria cerámica, reuniendo a productores, usuarios y científicos. Los asistentes pueden explorar una amplia gama de maquinaria, dispositivos, procesos y materias primas. Desde la cerámica clásica hasta la cerámica industrial, la cerámica técnica, la pulvimetalurgia y lo último en impresión 3D y fabricación aditiva, Ceramitec 2024 abarca todas las facetas de esta dinámica industria.

Innovacera invita cordialmente a todos sus clientes, profesionales del sector, socios y entusiastas a visitar el stand A6 145 en Ceramitec 2024. Innovacera Vissio es: Ser el proveedor más fiable de componentes de materiales avanzados y su misión es ganar con nuestros clientes y empleados.

Ventajas de la vitrocerámica mecanizable

La característica más destacada de la cerámica mecanizable es su buena maquinabilidad. Se puede tornear, fresar, cepillar, serrar, rectificar, cortar, roscar, etc., utilizando equipos de procesamiento de metales de uso general para obtener una variedad de piezas con formas complejas, y se puede alcanzar un alto grado de precisión de mecanizado. No se requieren herramientas ni equipos especiales.

Machinable Glass Ceramic Ceramic Roller For Vacuum Environment Application

…

La vitrocerámica mecanizable posee excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, alta resistencia mecánica y resistencia al enfriamiento y calentamiento rápidos (ampliamente utilizada en accesorios de soldadura, matrices de moldeo de vidrio óptico, etc.). Su resistencia a la corrosión también es superior a la de la cerámica convencional. En comparación con el PTFE, es más resistente a la corrosión, no se envejece y tiene una larga vida útil, por lo que se utiliza en diversos tipos de equipos químicos.

La cerámica mecanizable posee una alta resistividad volumétrica y una alta rigidez dieléctrica, lo que la convierte en un excelente material de aislamiento eléctrico. Presenta un excelente aislamiento y estabilidad dimensional, además de ser completamente no porosa, no absorbente y no desgasifica a 1000 ℃, por lo que puede aplicarse en el campo del vacío. Su buena resistencia a la corrosión permite su uso como piezas resistentes al calor en entornos corrosivos y en dispositivos de tratamiento de residuos de tres tipos. La cerámica mecanizable posee buena resistencia al choque térmico, estabilidad al vacío ultraalto, resistencia a altas y bajas temperaturas, estabilidad dimensional y una gravedad específica más ligera que la del aluminio, lo que la convierte en un material universal en el campo de la astronáutica.

La vitrocerámica mecanizable no solo posee las características de los materiales cerámicos, sino también las de los materiales metálicos. La combinación de ambas características le confiere excelentes propiedades. Sin embargo, su baja resistencia, junto con su alta tenacidad, impide que la cerámica industrial general presente grandes limitaciones en su aplicación en materiales estructurales. Por lo tanto, su procesamiento cerámico no es un problema. En muchos casos, se puede utilizar en lugar de otras cerámicas industriales, sin grandes diferencias en su efecto.

La vitrocerámica mecanizable no solo posee las características de los materiales cerámicos, sino también las de los materiales metálicos. Propiedades del material vitrocerámico mecanizable – SU0005:

Propiedades:	Unidades:	Observación:
Densidad	g/cm³	2,6
Dureza	Mohs	4~5
Color	–	Blanco
Coeficiente de expansión térmica -50 °C~200 °C (valor promedio)	°C	7,2 × 10-7
Térmica Conductividad	W/m.k (25 °C)	1,71
Temperatura de funcionamiento continuo	°C	800
Resistencia a la flexión	MPa	>108
Resistencia a la compresión	MPa	>508
Resistencia al impacto	KJ/m²	>2,56
Elasticidad Módulo	GPa	65
Pérdida dieléctrica	(1~4)×10-3	RT
Constante dieléctrica		6~7
Rigidez dieléctrica (Espesor de la muestra: 1 mm)	KV/mm	>40
Resistividad volumétrica	Ω.cm (25 °C)	1,08 × 10¹¹
1,5 × 10¹¹² Ω.cm	°C	200
1,1 × 10¹¹¹² Ω.cm	°C	500
Tasa de desgasificación a temperatura normal (vacío sofisticado 8 h)	ml/s. cm²	8,8 × 10-9
Velocidad de paso de helio (Tras la cocción a 500 °C, enfriamiento a temperatura ambiente)	ml/s	1 × 10-10
HCl al 5 % (95 °C, 24 horas)	mg/cm²	0,26
HF al 5 %	mg/cm²	83
50 % Na2CO3	mg/cm²	0,012
5 % NaOH	mg/cm²	0,85

Productos relacionados con vitrocerámica mecanizable:

Piezas estructurales de vitrocerámica mecanizable:

Bloques de cerámica de vitrocerámica mecanizable:

Almohadillas de cerámica de vitrocerámica mecanizables:

Anillos de cerámica de vitrocerámica mecanizables:

Tubos de Vitrocerámica Maquinables:

Piezas cerámicas de Mg-PSZ para artesas en el proceso de pulvimetalurgia

Piezas cerámicas de magnesio-circonio, componentes principales de las artesas en la industria siderúrgica y metalúrgica.
La artesa se utiliza principalmente en el proceso metalúrgico del acero como componente clave del proceso de colada continua. Su función principal es almacenar y distribuir el acero fundido, garantizando un flujo continuo y estable desde la cuchara hasta el molde.

Componentes principales de una artesa

Cuerpo de la artesa: Estructura principal que contiene el acero fundido, que generalmente consta de un revestimiento refractario y una carcasa de acero.

Revestimiento: Incluye la capa de trabajo en contacto directo con el acero fundido y la capa permanente de aislamiento térmico. Generalmente está hecho de ladrillos refractarios, hormigones o recubrimientos por pulverización.

Varilla de tope: Pieza fundamental para controlar el caudal de acero fundido y regular el nivel de acero en el cristalizador.

Boquilla de Entrada Sumergida (SEN): Introduce el acero fundido en el cristalizador, evitando la oxidación y las salpicaduras.

Sistema de Compuerta Deslizante: Controla con precisión el caudal de acero fundido. Consta de correderas superior e inferior y un mecanismo de accionamiento.

Almohadilla de Impacto: Reduce la fuerza de impacto durante la inyección de acero fundido y previene la erosión del revestimiento.

Presas y presas: Optimizan la trayectoria del flujo de acero fundido y promueven la flotación y separación de inclusiones.

Fusible/polvo para artesas: Previene la oxidación del acero fundido y ayuda a retener el calor.

Piezas cerámicas de zirconio estabilizado con magnesio (Mg-PSZ) en artesas

Las cerámicas de zirconio parcialmente estabilizado con óxido de magnesio (Mg-PSZ) ofrecen una excelente resistencia a la corrosión, una resistencia excepcional al choque térmico y estabilidad a altas temperaturas, lo que las hace adecuadas para los siguientes componentes críticos de artesas:

Boquilla de protección (SEN): Requiere resistencia a la erosión del acero fundido y al choque térmico. El Mg-PSZ prolonga significativamente su vida útil.

Punta de la varilla de tope: En contacto directo con el acero fundido, debe ser resistente a la erosión a alta temperatura. El Mg-PSZ mejora la resistencia a la corrosión.

Placas de compuerta deslizante: el Mg-PSZ ofrece una resistencia superior al desgaste y al choque térmico contra la erosión del acero fundido y el desgaste mecánico.

Almohadillas de impacto: el Mg-PSZ es eficaz en zonas de alta erosión, lo que prolonga su vida útil.

Ventajas de la cerámica de zirconio estabilizado con magnesio (Mg-PSZ)

Resistencia a altas temperaturas (hasta 2000 °C)

Excelente resistencia al choque térmico (soporta fuertes fluctuaciones de temperatura durante la colada continua)

Resistencia superior a la erosión del acero fundido y la escoria (superior a la alúmina y la mullita)

Estas características únicas hacen de la cerámica de Mg-PSZ un material ideal para componentes refractarios clave en artesas, especialmente en la colada continua de aceros de alta calidad.

Características y aplicaciones de la cerámica de nitruro de aluminio

La cerámica de nitruro de aluminio posee una excelente conductividad térmica, un aislamiento eléctrico fiable, una constante dieléctrica y una pérdida dieléctrica bajas, es atóxica y se ajusta al coeficiente de expansión térmica del silicio. Es un sustrato semiconductor de nueva generación altamente integrado y el material de embalaje ideal para dispositivos electrónicos. También se puede utilizar en intercambiadores de calor, cerámicas piezoeléctricas, películas delgadas y como relleno conductor térmico.
Las cerámicas de AlN se utilizan como sustratos revestidos de cobre, materiales de empaquetado electrónico, materiales de empaquetado para dispositivos de ultraalta temperatura, materiales para plataformas de dispositivos de alta potencia, materiales para dispositivos de alta frecuencia, materiales de película delgada para sensores, materiales para electrónica óptica, recubrimientos y materiales de mejora funcional.

Aplicación:

1. Sustrato de disipación de calor y encapsulado de dispositivos electrónicos
Ideal para encapsular interruptores de potencia híbridos y carcasas de tubos de vacío de microondas, así como sustratos para circuitos integrados a gran escala.

2. Cerámica estructural

La cerámica de AIN es resistente al calor y a la erosión y puede utilizarse para fabricar crisoles, discos de evaporación de Al, platos electrostáticos para semiconductores y otras piezas resistentes a la corrosión a altas temperaturas.

3. Materiales funcionales

El nitruro de aluminio puede utilizarse para fabricar dispositivos de alta frecuencia y alta potencia que pueden utilizarse a altas temperaturas o en presencia de radiación, como la electrónica de alta potencia y las memorias de estado sólido de alta densidad.
La cerámica de AlN de alta pureza es transparente y posee excelentes propiedades ópticas que, combinadas con sus propiedades eléctricas, pueden utilizarse para crear dispositivos funcionales como deflectores y sensores infrarrojos.

4. Materiales inertes resistentes al calor
El AlN, como material resistente al calor, se puede utilizar en crisoles, tubos protectores, moldes de fundición, etc. El nitruro de aluminio, en atmósferas no oxigenadas a 2000 °C, mantiene un rendimiento estable y es un excelente material refractario de alta temperatura, resistente a la erosión del metal fundido.

5. Piezas de intercambiadores de calor

Las cerámicas de nitruro de aluminio, con alta conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica, excelente conductividad térmica y resistencia al choque térmico, se pueden utilizar como materiales ideales para intercambiadores de calor e impulsos resistentes al calor. Por ejemplo, se pueden utilizar como materiales de intercambiadores de calor para turbinas de gas marinas y piezas resistentes al calor para motores de combustión interna.

6. Material de relleno
El nitruro de aluminio posee un excelente aislamiento eléctrico, alta conductividad térmica, buenas propiedades dieléctricas y buena compatibilidad con materiales poliméricos. Es un excelente aditivo para materiales poliméricos en productos electrónicos. Se puede utilizar como relleno TIM y relleno de capa dieléctrica de conductividad térmica FCCL. Se utiliza ampliamente en dispositivos electrónicos, como medio de transferencia de calor y, por lo tanto, mejora la eficiencia. Se utiliza para rellenar huecos en CPU y disipadores de calor, transistores de alta potencia, componentes de silicio y sustratos en contacto con ranuras.

Clasificación y características de los sustratos cerámicos comúnmente utilizados en el embalaje electrónico

Existen muchos tipos de sustratos para embalaje electrónico, y los más utilizados se dividen principalmente en sustratos de plástico, sustratos de metal y sustratos de cerámica. Los materiales de plástico suelen tener baja conductividad térmica, poca fiabilidad y no son adecuados para requisitos exigentes. Los materiales de metal tienen una alta conductividad térmica, pero su coeficiente de expansión térmica general no es el adecuado y su precio es elevado.

Los sustratos cerámicos se utilizan comúnmente para el embalaje electrónico. En comparación con los sustratos de plástico y metal, los sustratos cerámicos presentan las siguientes ventajas:
1. Buen aislamiento y alta fiabilidad;
2. Bajo coeficiente dieléctrico y alta frecuencia;
3. Bajo coeficiente de expansión y alta conductividad térmica;
4. Buena hermeticidad, propiedades químicas estables y un fuerte efecto protector en los sistemas electrónicos.

Por lo tanto, son adecuados para el envasado de productos de aviación, aeroespacial, militar y otros sectores, con alta fiabilidad, alta frecuencia, resistencia a altas temperaturas y buena hermeticidad. Los componentes electrónicos de chips ultrapequeños se utilizan ampliamente en comunicaciones móviles, ordenadores, electrodomésticos, electrónica automotriz y otros campos, y sus materiales de soporte suelen envasarse con sustratos cerámicos.

Actualmente, los materiales de sustrato cerámico más utilizados para el envasado electrónico son la alúmina (Al₂O₃), el nitruro de aluminio (AlN), el nitruro de silicio (Si₃N₄), el carburo de silicio (SiC), el nitruro de boro (BN) y el óxido de berilio (BeO₃).

Las siguientes son las áreas de aplicación de diversos sustratos de materiales:

1. Sustrato cerámico de alúmina

Aunque el sustrato cerámico de Al₂O₃ tiene una gran producción y una amplia gama de aplicaciones, su conductividad térmica es mayor que la de los monocristales de silicio, lo que limita su aplicación en circuitos integrados de alta frecuencia, alta potencia y escala ultragrande.

2. Sustrato cerámico de nitruro de aluminio

El proceso de preparación del polvo de AlN, la materia prima principal de la cerámica de AlN, es complejo, tiene un alto consumo de energía, un ciclo largo y un precio elevado. Este alto costo limita la amplia aplicación de la cerámica de AlN, por lo que los sustratos cerámicos de AlN se utilizan principalmente en industrias de alta gama.

3. Sustrato cerámico de nitruro de silicio
Las propiedades dieléctricas de la cerámica Si₃N₄ son deficientes (constante dieléctrica de 8,3 y pérdida dieléctrica de 0,001 a 0,1) y su elevado coste de producción limita su aplicación como sustrato cerámico para encapsulado electrónico.

4. Sustrato cerámico de carburo de silicio

La constante dieléctrica del SiC es demasiado alta, cuatro veces superior a la del AlN, y su resistencia a la compresión es baja, lo que la hace adecuada únicamente para encapsulado de baja densidad, pero no para encapsulado de alta densidad. Además de componentes de circuitos integrados, componentes de matriz, diodos láser, etc., también se utiliza para componentes estructurales conductores.

5. Sustrato cerámico de óxido de berilio
Su uso se limita a los siguientes aspectos: disipador térmico de transistores de alta potencia, disipador térmico de dispositivos semiconductores de alta potencia y alta frecuencia, tubo de emisión, tubo de ondas progresivas, tubo láser, klistrón. Debido a su alta conductividad térmica y características ideales de alta frecuencia, el sustrato cerámico de BeO se utiliza a veces en aviónica y comunicaciones por satélite.

6. Sustrato cerámico de nitruro de boro
El BN presenta las ventajas de una alta conductividad térmica, que prácticamente no varía con la temperatura, una constante dieléctrica baja, un buen rendimiento de aislamiento, etc., y se utiliza ampliamente en ventanas de radar, bases de tubos de transistores de alta potencia, carcasas de tubos, disipadores térmicos, ventanas de salida de microondas y otros campos.

Rendimiento de sustratos cerámicos de diversos materiales:

td>Resistividad eléctrica (Ω*cm)Ω·cm (25 °C)Ω·cm (25 °C)Ω·cm (56 °F)≥1014Ω·cm (52 °F)≥1015Ω·cm (51 °F)≥1014Ω·cm (55 °F)≥1014Ω·cm (57 °F)Resistividad eléctrica (Ω*cm)
Ω·cm (1014 °F)Resistividad eléctrica (Ω*cm)
Ω·cm (1014 °F)Resistividad eléctrica (Ω*cm)
Ω·cm (1014 °F)Resistividad eléctrica (Ω*cm)
Ω·cm (1018 °F)
Ω·cm (1018 °F)
Ω·cm (1018 °F) (300 °C)
///≥1011/ / /

Rendimiento	Rendimiento	Unidad	ALN	Al₂O₃		BeO₃	SiC	BN	Si₃N₃
	Contenido	%	≥3,03	1,6-2,0	3,26±0,05
	Rendimiento térmico	Temperatura máxima de servicio	℃	800	1700	1750	/	1300	900-2100	/
Conductividad térmica		（W/m·K）20 ℃	/	24.70	30.00	230	90-110	35-85	/
Conductividad térmica		（W/m·K）100℃	170	/	/	/	/	/	/
Térmico Expansión		×10-6 ℃ (25~400 ℃)	4,4	/	/	/	4,0	0,7~7,5	3,0-3,2
		×10-6 ℃ (25~800 ℃)	/	8,2	8.2	7.0-8.5	/	/	/
		×10-6 °C (20-100 °C)	/	/	/	/	/	1.5-2.8	/

Constante dieléctrica	1 MHz (10 ± 0,5) GHz	8,9	8,3	8,7	6,9 ± 0,4	40	4.0	9.4
Pérdida dieléctrica	(×10-4)(1Hz)	3~10	0.0002	0.0001	/	/	/	/
Tensión no disruptiva	(kV*mm-1)	15	10	10	10	0,07	300-400	100
Propiedad mecánica	Dureza (HV)	MPa	1000	25		12	91-93(HRA)	/	160-1800
	Resistencia a la flexión	MPa	≥410	300～350		200	≥350	40～80	700-800
	Módulo elástico	GPa	320	370		350	350	/	320
Toxicidad	/	(W/m·K) 20 °C	No	No		Sí	No	No	No

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