Las boquillas de cerámica de nitruro de boro y circonio son componentes esenciales en varios procesos de metalurgia de polvos (PM), elegidas según el tipo de materiales metálicos involucrados. Estas boquillas de cerámica avanzadas están diseñadas para ofrecer un alto rendimiento en entornos industriales exigentes.
Características principales de las boquillas de cerámica- Resistencia a altas temperaturas: Soporta temperaturas superiores a 1500°C de metales fundidos o llamas de plasma.
- Resistencia al desgaste: Resiste la erosión del flujo de polvo o gas, asegurando una operación a largo plazo.
- Inercia química: No reacciona con metales o gases activos, manteniendo la estabilidad en entornos hostiles.
Aplicaciones en diferentes etapas de la metalurgia de polvosEtapa | Proceso | Funciones de las boquillas | Boquillas de cerámica | Metales típicos
Preparación de polvo | Atomización de gas | Un gas inerte a alta presión (como nitrógeno o argón) impacta en el flujo de metal fundido para formar polvo fino; las boquillas de cerámica controlan el flujo y el tamaño de las partículas. | Nitruro de boro y circonio | Metales de alta pureza o reactivos como el titanio y las aleaciones a base de níquel.
Preparación de polvo | Atomización de agua | Las boquillas de cerámica proporcionan resistencia a la corrosión y control preciso del flujo. | Circonio | Utilizado en la atomización de agua a alta presión para preparar polvos de bajo costo como los polvos a base de hierro.
Rociado o deposición de polvo | Rociado térmico | Durante la preparación de recubrimientos o preformas (por ejemplo, rociado de plasma o HVOF), las boquillas de cerámica rocían polvos metálicos sobre sustratos para formar recubrimientos densos. | Nitruro de boro y circonio | Aplicable a todos los polvos metálicos.
Transporte y tratamiento de polvo | Lecho fluidizado o transporte neumático | Las boquillas de cerámica se utilizan para controlar el flujo de gas, dispersar o transportar uniformemente los polvos, y prevenir la aglomeración o el taponamiento. | Nitruro de boro y circonio | Tungsteno, molibdeno, hierro, cobalto, níquel, aluminio, titanio, tántalo y otros polvos metálicos activos.
Tratamiento después de la sinterización | Enfriamiento o control de atmósfera | Las boquillas de cerámica rocían gases inertes (por ejemplo, hidrógeno, nitrógeno) o medios de enfriamiento para controlar las atmósferas de los hornos y acelerar el enfriamiento de las piezas para evitar la oxidación. | Nitruro de boro y circonio | Polvos metálicos de alto rendimiento como acero rápido, aleaciones de titanio y polvos amorfos/vidrios metálicos.
Impresión 3D (por ejemplo, Binder Jetting) | – | Las boquillas de cerámica se utilizan para rociar con precisión aglutinantes o lodos metálicos. | Nitruro de boro y circonio | Aplicaciones de fabricación aditiva en metalurgia de polvos.
Desengrasado o limpieza | – | Las boquillas de cerámica se utilizan para eliminar aglutinantes temporales o polvo residual de los compactos. | Circonio | Titanio y sus aleaciones, superaleaciones a base de níquel, aleaciones de aluminio, aleaciones de cobalto-cromo, metales refractarios (tungsteno, tántalo, molibdeno), metales preciosos (oro, plata, platino) y aleaciones de alta entropía.
Propiedades de las boquillas de cerámica de nitruro de boroPropiedades | Unidades | BMA | BSC | BMZ | BSN
Composición principal | – | BN + Zr + Al | BN + SiC | BN + ZrO₂ | BN + Si₃N₄
Color | – | Grafito blanco | Verde grisáceo | Grafito blanco | Gris oscuro
Densidad | g/cm³ | 2,25–2,35 | 2,4–2,5 | 2,8–2,9 | 2,2–2,3
Resistencia a la flexión en tres puntos | MPa | 65 | 80 | 90 | 150
Resistencia a la compresión | MPa | 145 | 175 | 220 | 380
Conductividad térmica | W/m·K | 35 | 45 | 30 | 40
Coeficiente de expansión térmica (20–1000°C) | 10⁻⁶/K | 2,0 | 2,8 | 3,5 | 2,8
Temperatura máxima de uso (atmósfera / gas inactivo / alto vacío) | °C | 900 / 1750 / 1750 | 900 / 1800 / 1800 | 900 / 1800 / 1800 | 900 / 1800 / 1800
Resistividad eléctrica a temperatura ambiente | Ω·cm | >10¹³ | >10¹² | >10¹² | >10¹³
Aplicaciones típicas | – | Metalurgia de polvos, fundición de metales, componentes de hornos de alta temperatura, crisoles, moldes de fundición para aleaciones preciosas y especiales, soportes de alta temperatura, y boquillas o tubos de transporte para metales fundidos.
Indicadores de las boquillas de cerámica de circonioIndicadores | Elemento | Unidades | MSZ-H | MSZ-L | Personalizado
Composición principal | ZrO₂ | % | ≥95 | ≥95 | 60–95
Composición principal | Al₂O₃ | % | ≤0,2 | ≤0,2 | 0,2–20
Composición principal | SiO₂ | % | ≤0,4 | ≤0,4 | 0,2–1
Composición principal | MgO | % | ≤2,9 | ≤2,9 | MgO / Y₂O₃
Composición principal | Fe₂O₃ | % | ≤0,1 | ≤0,1 | 0,1–0,3
Composición principal | TiO₂ | % | ≤0,1 | ≤0,1 | 0,1–1,0
Propiedades físicas | Color | – | Amarillo | Amarillo | Amarillo / Blanco
Propiedades físicas | Densidad | g/cm³ | ≤5,2 | 5,4–5,6 | 4,6–5,6
Propiedades físicas | Porosidad | % | ≤18,5 | ≤8 | 1–18,5
Los estabilizadores, la composición de los granos y la porosidad pueden personalizarse según los entornos operativos específicos.
Características / Especificaciones técnicas- Resistencia a altas temperaturas por encima de 1500°C
- Resistencia al desgaste y a la corrosión
- Inercia química
- Composición y porosidad personalizables para aplicaciones específicas
- Adecuado para metalurgia de polvos, fundición de metales, fabricación aditiva y componentes de hornos de alta temperatura