Qual è la durezza delle parti in ceramica MACOR?

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MACOR® è un materiale ceramico ad alte prestazioni sviluppato da Corning Company negli Stati Uniti. Grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche, alla resistenza alle alte temperature e all'isolamento, è ampiamente utilizzato nei settori aerospaziale, dei semiconduttori, delle apparecchiature mediche e in altri campi. Tra questi, la durezza è un indicatore importante per misurare la resistenza all'usura e la durata di vita.

Caratteristiche di base della ceramica MACOR
MACOR è una vetroceramica lavorabile composta principalmente da mica fluorurata e vetro borosilicato. La sua microstruttura unica gli conferisce sia le alte prestazioni di ceramica e la lavorabilità dei metalli.
Principali proprietà fisiche

• Densità: 2,52 g/cm ³
• Resistenza alla flessione: circa 100 MPa
• Coefficiente di espansione termica: 9,3 × 10/° C (25-300 °C)
• Temperatura massima di esercizio: 800 °C (a breve termine fino a 1000 °C)
• Rigidità dielettrica: 40 kV/mm

Durezza della ceramica MACOR
La durezza è un importante indicatore della resistenza di un materiale ai graffi e all'usura ed è solitamente espressa come durezza Mohs o Vickers.

Durezza Mohs
Il MACOR ha una durezza Mohs di circa 5,5-6, tra il vetro comune (5,5) e il quarzo (7). Ciò significa che:
È più duro della maggior parte delle materie plastiche e dell'alluminio, ma leggermente più morbido dei tecnoceramici come l'allumina (9) o il carburo di silicio (9,5).

• Adatto per applicazioni che richiedono un certo grado di resistenza all'usura, ma che non devono essere troppo fragili.

Durezza Vickers (HV)
Il MACOR ha una durezza Vickers di circa 350-450 HV (a seconda delle condizioni di prova), più dura di alcuni acciai inossidabili (ad esempio, l'acciaio inossidabile 304 HV~ 200), ma inferiore alla zirconia (1200 HV) o al carburo di silicio (2500 HV).

Effetti pratici della durezza della ceramica MACOR
Resistenza all'usura e durata di vita
La durezza del MACOR lo rende adatto ad ambienti a media usura, come ad esempio:
Apparecchiature per semiconduttori: utilizzate per il bloccaggio dei wafer e l'isolamento dei componenti per evitare la contaminazione da metalli.
Sistema a vuoto: come guarnizione o struttura di supporto per ridurre la dispersione di particelle.
Apparecchiature mediche: utilizzate negli strumenti chirurgici o nei componenti delle apparecchiature di imaging per garantire la stabilità a lungo termine.

vantaggio della lavorabilità
Pur avendo una durezza superiore, il MACOR può essere lavorato con precisione con utensili standard per la lavorazione dei metalli, come torni e fresatrici, piuttosto che con utensili diamantati come l'allumina o il carburo di silicio. Questo riduce i costi di produzione e i tempi di ciclo.

Resistenza agli urti
Il MACOR presenta un buon equilibrio tra durezza e tenacità ed è più resistente agli urti di molte ceramiche ad alta durezza (come la zirconia). È adatto ad ambienti con elevate vibrazioni o sollecitazioni meccaniche.

Campo di applicazione della ceramica MACOR
Grazie alla sua moderata durezza e alle sue proprietà complete, il MACOR viene utilizzato per:
Aerospaziale: componenti isolanti per alte temperature, coperture per radar.
Industria elettronica: schede di circuiti ad alta frequenza, parti passanti sotto vuoto.

• Tecnologia medica: Componenti di apparecchiature per la risonanza magnetica, stampi per restauri dentali.
  Apparecchiature per la ricerca scientifica: componenti di acceleratori di particelle, cavità laser.

La durezza della ceramica MACOR (Mohs 5,5-6, Vickers 350-450 HV) la rende un materiale ideale tra il vetro tradizionale e la ceramica ad alta durezza. Ha una sufficiente resistenza all'usura, pur mantenendo un'eccellente lavorabilità e resistenza alle alte temperature, adatta alla meccanica di precisione, ai semiconduttori e ai settori medici.
Se sono necessarie ceramiche di durezza superiore, si può prendere in considerazione l'allumina o il carburo di silicio; ma se sono richieste sia la lavorabilità che le prestazioni, MACOR è ancora una scelta insostituibile.

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