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Ceramica Sialon

Classe superiore di ceramica al nitruro di silicio

Sialon ULTRA™ è ora disponibile con proprietà di tenacità alla frattura da impatto migliorate del 30%.

Sialon Ceramics Ltd ha fatto un notevole passo avanti introducendo una nuovissima generazione di ceramiche SiAlON che hanno dimostrato proprietà superiori rispetto ai Sialon convenzionali. Il team ha scoperto che queste ceramiche offrono un incredibile miglioramento del 30% nella tenacità alla frattura da impatto, rendendole più robuste e durevoli che mai. Inoltre, la superficie ceramica di questi nuovi materiali è stata lucidata, consentendo eccezionali proprietà di non bagnatura nell'alluminio fuso. Questa caratteristica è un vantaggio significativo per l'industria, in particolare quando viene utilizzata nelle operazioni di fusione dei metalli.

Gli esperti hanno scoperto che la caratteristica microstrutturale che regola la resistenza e la tenacità delle ceramiche Sialon è la trasformazione di fase α→β che si verifica durante la densificazione ad alte temperature. Le nuove ceramiche SiAlON hanno dimostrato di essere un promettente materiale industriale che può rappresentare un'eccellente opzione per la fabbricazione di elementi cruciali come crogioli, tubi e attrezzature nelle applicazioni di fusione dei metalli.

Gli straordinari progressi nella tenacità alla frattura da impatto e nelle proprietà non umidificanti delle ceramiche SiAlON sono destinati a stabilire nuovi parametri di riferimento nella scienza e nella tecnologia dei materiali.

Il nitruro di silicio e il SiAlON sono materiali notevoli che presentano proprietà meccaniche eccezionali, come una tenacità alla frattura, una durezza e una resistenza superiori, che li rendono molto adatti all'impiego in numerosi settori industriali. Uno sforzo concertato per migliorare l'affidabilità e la robustezza di queste ceramiche ha portato all'impiego di vari ausili alla sinterizzazione e tecniche di densificazione, tra cui la sinterizzazione a pressione e senza pressione. La sfida principale associata alla produzione di queste ceramiche è stata lo sviluppo di metodi per ottenere la massima tenacità alla frattura mantenendo alti livelli di durezza e resistenza, il che ha presentato ostacoli significativi che continuano a essere affrontati attraverso ulteriori indagini scientifiche.

Sono stati condotti diversi test per determinare le prestazioni di un materiale ceramico durante le operazioni di taglio di ghisa e acciaio, dimostrando un'eccellente efficacia. Questo materiale ceramico ha il vantaggio di avere un'inerzia comparativamente maggiore al contatto con il ferro durante il taglio ad alta velocità, il che lo rende un valido sostituto del pedaggio di taglio con i dischi di allumina. Le ceramiche tradizionali a base di nitruro di silicio presentano una tenacità alla frattura e una durezza inadeguate, che le rendono meno adatte alle operazioni di taglio. Inoltre, l'elevata reattività dei materiali ceramici a base di nitruro di silicio rappresenta un'ulteriore sfida quando sono coinvolti in operazioni di taglio. L'usura dell'utensile dovuta alla reazione durante la lavorazione dell'acciaio è stata identificata come il principale ostacolo all'utilizzo del nitruro di silicio come materiale per le operazioni di taglio di acciaio e leghe non ferrose.

Il testo sopra citato tratta in modo esaustivo la microstruttura di un materiale ceramico che vanta una serie di proprietà incredibilmente uniche. Combina un livello eccezionale di tenacità alla frattura con una notevole durezza, una combinazione che è raramente riscontrabile nei materiali commerciali tradizionali. Ciò significa che questo materiale ceramico è particolarmente adatto per una serie di applicazioni specifiche in cui tradizionalmente vengono utilizzati altri materiali, come metalli e compositi. Ad esempio, gli utensili da taglio utilizzati per lavorare sia l'acciaio che le leghe non ferrose trarrebbero vantaggio dall'uso di questo tipo di materiale ceramico, così come i componenti dei motori e le parti utilizzate nelle industrie che prevedono la fusione dei metalli. In sostanza, questo materiale ceramico ha proprietà meccaniche talmente eccezionali da avere il potenziale per superare i materiali convenzionali che finora erano considerati i più adatti per queste applicazioni.