Placas Cerámicas de Silicon Nitride son piezas planas utilizadas como placas de desgaste, barreras aislantes, placas base de sustrato, disipadores de calor y superficies de referencia de precisión.
Las placas de nitruro de silicio se eligen donde una placa soporta carga además de calor, en utillajes de soldadura, herramientas de prensa y matrices de conformado en caliente. El material mantiene la resistencia a temperatura y resiste el choque térmico del contacto repetido con la pieza caliente.
El nitruro de silicio combina una alta resistencia de 700-900 MPa con una tenacidad de 6-8 MPa·m½ a solo 3.2 g/cm³. Sobrevive al choque térmico que agrieta la mayoría de las cerámicas, resiste metales fundidos no férreos, y su grano fino permite acabados de grado rodamiento.
Es una de las opciones más costosas, y a diferencia de SiC su conductividad térmica es modesta, 25-35 W/m·K, por lo que se especifica por su fiabilidad mecánica más que por la disipación de calor.
Especificaciones
| Tamaño máximo | hasta 400×400 mm |
| Espesor | 0.3-30 mm |
| Planitud | 0.005 mm por 100 mm |
| Paralelismo | 0.01 mm |
| Acabado superficial | Ra 0.4 µm rectificado, Ra 0.2 µm lapeado |
| Taladros y ranuras | rectificados, taladrados o corte por láser |
| Bordes | recto, chaflanado o radio |
Especificaciones deSilicon Nitride
| Composición | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Densidad | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1500-1600 HV |
| Resistencia a la flexión | 700-900 MPa |
| Tenacidad de fractura | 6-8 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de servicio | 1000°C (1200°C corto plazo) |
| Conductividad térmica | 25-35 W/m·K |
| Dilatación térmica (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Mecanizado y tolerancias
Las placas se prensan o colan en cinta, se cuecen y luego se rectifican y lapean las superficies. Las placas finas y grandes son las más propensas a pandearse, por lo que se elimina material en cantidades iguales de ambas caras para mantener el equilibrio de tensiones, y tras el rectificado se incluye un paso de relajación antes de las pasadas finales.
Dónde se utiliza
- Placas de desgaste y revestimientos de tolva en manipulación a granel
- Barreras de aislamiento eléctrico en aparamenta y calentadores
- Platos calientes y utillaje de prensa en fabricación electrónica
- Superficies de pinza de vacío y dosificación en equipos de semiconductores
- Bloques de referencia y de calibre de precisión en metrología
Preguntas frecuentes
¿Qué planitud puede mantenerse en una placa de cerámica grande?
0.005 mm por 100 mm es el estándar de trabajo para placas lapeadas. Las áreas mayores son más difíciles, y por encima de 300×300 mm normalmente especificamos la planitud sobre un área definida en lugar de en toda la placa.
¿Se pandeará al atornillarla?
Puede. Una placa que está plana sin sujeción seguirá una cara de montaje deformada, por lo que recomendamos una superficie de montaje aliviada o lapeada, fijaciones con par uniforme y una capa intermedia flexible.