Ugello in ceramica al nitruro di silicio resistente alle alte temperature, alla corrosione e all'usura

Ugello in ceramica al nitruro di silicio (ugello in ceramica Si ∝ N ₄) è un ugello industriale ad alte prestazioni preparato con nitruro di silicio di elevata purezza (Si ∝ N ₄) attraverso processi avanzati di stampaggio e sinterizzazione della ceramica. Grazie alla sua eccellente resistenza alle alte temperature, alla corrosione e all'elevata resistenza all'usura, è diventato il componente principale dei sistemi di iniezione in settori quali il petrolio, la chimica, la metallurgia e la protezione ambientale, particolarmente adatto per operazioni efficienti e stabili in condizioni di lavoro estreme.

Vantaggi del materiale di base
Caratteristiche del nitruro di silicio (Si ∝ N ₄)
Resistenza alle alte temperature: Con un punto di fusione fino a 1900 ℃, può lavorare stabilmente in ambienti con temperature superiori a 1200 ℃ per lungo tempo e resistere ad alte temperature di 1400 ℃ per breve tempo.
Resistenza alla corrosione: Ha una forte inerzia chimica ad acidi, basi, sali e solventi organici e può resistere a quasi tutti i mezzi corrosivi, tranne l'acido HF.
Elevata resistenza all'usura: Livello di durezza Mohs 9, secondo solo al diamante, basso coefficiente di attrito, di gran lunga superiore alla durata degli ugelli in metallo o in ossido di ceramica.
Stabilità agli shock termici: Eccellente resistenza agli shock termici, adatta a condizioni di raffreddamento e riscaldamento improvvisi e non facile da incrinare.
Isolamento: Resistività di volume>10 ¹⁴Ω- cm, adatta per ambienti sensibili all'elettrostatica o ad alta tensione.
Vantaggi comparativi dei materiali
Indicatori di prestazione: ceramica al nitruro di silicio, ugello metallico, ceramica all'ossido di alluminio
La temperatura massima di esercizio è di 1400 ℃, inferiore a 600 ℃ e 1200 ℃.
Resistenza alla corrosione: I solventi acidi/alcali/organici forti sono soggetti a corrosione. Resistente agli acidi/alcali, ma suscettibile all'erosione di acidi forti.
Eccellente resistenza all'usura (grado diamantato), generalmente migliore
Conduttività termica 30 W/(m - K) alta (≥ 100 W/(m - K)) 25 W/(m - K)
Densità 3,2 g/cm ³ 7,8~8,9 g/cm ³ 3,9 g/cm ³

Design e processo del prodotto
Design della struttura
Ottimizzazione dei canali: La simulazione CFD viene utilizzata per progettare la forma del canale, ridurre la turbolenza e la perdita di pressione e migliorare l'efficienza dell'iniezione.
Levigatezza della superficie: Ra ≤ 0,2 μ m lucidato a specchio per ridurre il rischio di adesione e blocco del fluido.
Precisione dimensionale: Grazie alla formatura di precisione dello stampo e alla rettifica al diamante, la tolleranza è controllata entro ± 0,01 mm.
Personalizzazione dell'interfaccia: Supporta diversi metodi di connessione come filettature, flange, morsetti, ecc. per adattarsi a diversi dispositivi.
processo di produzione
Sintesi della polvere: La polvere di nitruro di silicio ultra fine (D50<0,5 μ m) viene preparata con il metodo della nitrurazione di polvere di silicio di elevata purezza o con il metodo della deposizione da vapore.
Tecnologia di stampaggio: stampaggio a iniezione di gel o stampaggio isostatico per garantire un corpo verde uniforme e denso.
Processo di sinterizzazione: Sinterizzazione a pressione di gas (GPS) o a caldo (HP), con una densità ≥ 99% e quasi assenza di pori.
Post elaborazione: foratura laser, rettifica di precisione, pulizia a ultrasuoni per garantire l'accuratezza e la pulizia del canale di flusso.

Parametri di prestazione chiave
Indicatori dettagliati per le categorie di parametri
Temperatura di lavoro a lungo termine: ≤ 1300 ℃; limite a breve termine: 1400 ℃.
I mezzi resistenti alla corrosione includono acqua regia, acido fluoridrico (che richiede un rivestimento speciale), acido solforico concentrato, idrossido di sodio, sale fuso, ecc.
Durezza (Mohs) Livello 9 (HV ≥ 2200)
Resistenza alla flessione ≥ 800 MPa (20 ℃); ≥ 450 MPa（1200℃）
Conduttività termica 30~35 W/(m - K) (20 ℃)
Coefficiente di attrito e attrito con l'acciaio: 0,15 (attrito a secco); Rettifica con ceramica: 0,05 (lubrificazione)
Resistenza agli shock termici Δ T=800 ℃ (nessuna crepa dopo 100 cicli)
Gamma di dimensioni: Diametro interno: 0,1~50 mm; Lunghezza: 5-500 mm (personalizzabile)

Scenari applicativi tipici
Settore dell'industria chimica
Spray resistente alla corrosione: Trasporto di liquidi altamente corrosivi come acido solforico concentrato e idrossido di sodio, sostituzione degli ugelli in lega e aumento della durata di oltre 10 volte.
Nebulizzazione del reattore: Il fluido all'interno del reattore ad alta temperatura e ad alta pressione viene distribuito uniformemente per evitare surriscaldamenti o corrosioni locali.
Industria metallurgica
Ugello per colata continua: spruzzatura uniforme nella zona di raffreddamento secondario dell'acciaio fuso per migliorare la qualità dei getti.
Cella elettrolitica in alluminio: Trasporto dell'elettrolita fuso ad alta temperatura, resistente alla corrosione del gas fluoruro di idrogeno.
Apparecchiature per la protezione dell'ambiente
Ugello di denitrificazione: nebulizzazione di acqua ammoniacale, adatta all'ambiente dei gas di scarico ad alta temperatura, riduce il blocco del catalizzatore.
Essiccazione dei fanghi: Gli ugelli ad alta resistenza all'usura trattano i fanghi sabbiosi, riducendo la frequenza di manutenzione.
Spruzzatura termica e stampa 3D
Ugello per il trasporto della polvere: resistente all'usura ad alta temperatura, adatto alla spruzzatura precisa di polvere metallica e polvere ceramica.

Servizi personalizzati
Modifica del materiale: Aggiunta di SiC, ZrO ₂ e altri materiali di rinforzo e tempra di seconda fase per adattarsi a condizioni di lavoro speciali.
Sviluppo di rivestimenti: Deposizione superficiale di nano rivestimenti di HfN e Al ₂ O3 per migliorare la resistenza all'ossidazione o la lubrificazione.
Simulazione del canale: Fornire soluzioni di progettazione ottimizzate con il CFD in base alle caratteristiche del mezzo e ai processi del cliente.

Ugelli in ceramica al nitruro di silicio ridefinisce le soluzioni di spruzzatura per ambienti ad alta temperatura, corrosivi e soggetti a usura, grazie a prestazioni ottimali dei materiali e a una progettazione e produzione precise. Sia che si tratti di migliorare la durata delle apparecchiature, ridurre i costi di manutenzione o ottimizzare l'efficienza dei processi, questo sistema apporta aggiornamenti rivoluzionari ai sistemi a getto industriale. Se avete bisogno di parametri tecnici dettagliati o di una consulenza sul caso, non esitate a contattarci per soluzioni personalizzate!