L'industria automobilistica sta attraversando una profonda trasformazione verso l'elettrificazione, leggerezza e maggiore efficienza. I componenti metallici tradizionali affrontano sfide come un'usura rapida, una forte dipendenza dalla lubrificazione e elevate perdite di energia in condizioni operative ad alta velocità, alta temperatura e carico elevato. Le ceramiche al nitruro di silicio, con la loro bassa densità (riduzione del peso del 60%), l'elevata durezza (quasi il doppio dell'acciaio a cuscinetti), le proprietà autolubrificanti e la resistenza ad alte temperature (funzionamento stabile a 1200°C), sono diventate un materiale chiave per i sistemi di trasmissione elettrica in veicoli a nuova energia, motorizzazioni tradizionali e processi di lavorazione di precisione. L'uso di componenti in nitruro di silicio può ridurre significativamente le perdite da attrito e prolungare gli intervalli di manutenzione, aiutando i produttori di veicoli a ottenere un consumo energetico inferiore, una durata operativa più lunga e un'impronta ambientale più ridotta.
Gli elementi riscaldanti in ceramica al nitruro di silicio presentano un design integrato che combina un substrato di nitruro di silicio altamente termoconduttivo con un circuito di riscaldamento resistivo incorporato, consentendo una conversione elettrica-termica rapida, uniforme e sicura. Progettati per soddisfare le esigenze di riscaldamento di veicoli elettrici e ibridi in ambienti a bassa temperatura, gli elementi riscaldanti in nitruro di silicio offrono una maggiore densità di potenza e una durata operativa più lunga rispetto ai tradizionali riscaldatori PTC (coefficiente di temperatura positivo).
Caratteristiche principali:
Resistenza all'ossidazione ad alta temperatura: Capace di un funzionamento stabile a lungo termine a 1000°C senza squama di squama, prevenendo un calo della potenza riscaldante.
Riscaldamento rapido: La temperatura superficiale può superare i 300°C entro 2 secondi dall'accensione, riducendo significativamente i tempi di preriscaldamento.
Alto isolamento elettrico: Resistività volumetrica >10¹⁴ Ω•cm; Non è necessario uno strato isolante aggiuntivo, garantendo un contatto diretto sicuro e affidabile con liquidi o aria.
Forte resistenza agli shock termici: Resiste a ripetuti cicli rapidi di raffreddamento e riscaldamento dalla temperatura ambiente fino a 800°C senza creparsi.
Gli utensili da taglio in ceramica al nitro di silicio sono utilizzati per il taglio a secco ad alta velocità di materiali in ghisa e leghe a base di nichel, come blocchi motore automobilistici, teste e dischi freno. Grazie all'elevata durezza termica e all'eccellente resistenza agli shock termici, mantengono prestazioni di taglio stabili anche senza liquido refrigerante, prevenendo così la contaminazione da liquido refrigerante. Questi utensili offrono una durata di servizio da 3 a 5 volte più lunga rispetto a quella degli utensili in carburo, riducendo significativamente la frequenza di cambio degli utensili e il consumo energetico durante la lavorazione lavorativa.
Le sfere di cuscinetti ceramici al nitro di silicio fungono da elementi rotolanti principali nei sistemi di trasmissione elettrica, nei cuscinetti del mozzo e nei turbocompressori dei veicoli a nuova energia. Rispetto alle sfere d'acciaio, hanno una densità inferiore al 60% e un coefficiente di attrito basso o inferiore, permettendo un funzionamento senza lubrificazione o a bassa lubrificazione. Questo riduce le perdite sui cuscinetti del motore del 48% e ottimizza significativamente il consumo energetico complessivo del veicolo. Inoltre, le sfere ceramiche non causano corrosione elettrochimica, risolvendo così completamente il problema del guasto dei cuscinetti dovuto alla corrosione elettrochimica nei sistemi di trasmissione elettrica.
Nelle linee di assemblaggio automobilistiche automatizzate, i perni di localizzazione in nitro di silicio sono utilizzati per un posizionamento preciso in dispositivi e manometri. La loro durezza ultra-elevata e la resistenza all'usura garantiscono stabilità dimensionale anche dopo centinaia di migliaia di cicli di serraggio. Con un basso coefficiente di espansione termica (3,2×10⁻⁶/K), mantengono la precisione di posizionamento durante operazioni di saldatura o trattamento termico, riducendo così i tassi di scarto e la frequenza di ricalibrazione.
Nel processo di fusione a bassa pressione in lega di alluminio, i rialzi al nitro di silicio sono responsabili del trasporto dell'alluminio fuso dal forno di contenimento allo stampo. Il nitruro di silicio è completamente non bagnabile dall'alluminio fuso, prevenendo blocchi causati da composti alluminio-ferro. Offre un'eccellente resistenza agli shock termici (senza richiedere preriscaldamento durante il processo) e ha una durata operativa da 5 a 8 volte superiore rispetto a quella dei tradizionali rialzatori in ghisa o quarzo, riducendo significativamente il numero di spegni del forno per la sostituzione e la quantità di alluminio di scarto generato.
Progettata per la misurazione e la protezione della temperatura in forni di raffinazione dell'alluminio automobilistico e forni per il trattamento termico. La guaina protettiva in nitruro di silicio è resistente alla corrosione dovuta all'alluminio fuso e agli shock termici, e può funzionare continuamente a 800°C per diversi mesi senza danni. Questo garantisce letture di temperatura accurate e affidabili, previene danni da termocoppie e contaminazione da alluminio fuso causate dalla rottura dei tubi protettivi e migliora l'efficienza energetica e la sicurezza della caldaia.
Nel processo di raffinazione delle leghe di alluminio, la rotazione ad alta velocità del rotore di degassaggio al nitro di silicio scompone il gas inerte in minuscole bolle, rimuovendo così idrogeno e inclusioni dall'alluminio fuso. Il rotore in nitruro di silicio è resistente alla corrosione dell'alluminio fuso e agli shock termici, e non contamina l'alluminio fuso. La sua vita operativa è da 4 a 6 volte superiore a quella dei rotori rivestiti in grafite o ceramica, riducendo la frequenza di sostituzione, garantendo prestazioni costanti di degassaggio e migliorando la qualità della fusione e i tassi di snervamento.
