Gli ugelli in ceramica di nitruro di boro e zirconia sono componenti essenziali in vari processi di metallurgia delle polveri (PM), scelti in base al tipo di materiali metallici coinvolti. Questi ugelli in ceramica avanzati sono progettati per offrire alte prestazioni in ambienti industriali esigenti.
Caratteristiche principali degli ugelli in ceramica- Resistenza alle alte temperature: Resiste a temperature superiori a 1500°C da metalli fusi o fiamme al plasma.
- Resistenza all'usura: Resiste all'erosione dal flusso di polvere o gas, garantendo un funzionamento a lungo termine.
- Inerzia chimica: Non reagisce con metalli o gas attivi, mantenendo la stabilità in ambienti difficili.
Applicazioni in diverse fasi della metallurgia delle polveriFase | Processo | Funzioni degli ugelli | Ugelli in ceramica | Metalli tipici
Preparazione della polvere | Atomizzazione a gas | Un gas inerte ad alta pressione (come azoto o argon) colpisce il flusso di metallo fuso per formare polvere fine; gli ugelli in ceramica controllano il flusso e la dimensione delle particelle. | Nitruro di boro e zirconia | Metalli ad alta purezza o reattivi come titanio e leghe a base di nichel.
Preparazione della polvere | Atomizzazione ad acqua | Gli ugelli in ceramica offrono resistenza alla corrosione e controllo preciso del flusso. | Zirconia | Utilizzato nell'atomizzazione ad acqua ad alta pressione per preparare polveri a basso costo come le polveri a base di ferro.
Spruzzatura o deposizione di polvere | Spruzzatura termica | Durante la preparazione di rivestimenti o preforme (ad esempio, spruzzatura al plasma o HVOF), gli ugelli in ceramica spruzzano polveri metalliche su substrati per formare rivestimenti densi. | Nitruro di boro e zirconia | Applicabile a tutte le polveri metalliche.
Trasporto e trattamento della polvere | Letto fluidizzato o trasporto pneumatico | Gli ugelli in ceramica sono utilizzati per controllare il flusso di gas, disperdere o trasportare uniformemente le polveri, e prevenire l'agglomerazione o l'intasamento. | Nitruro di boro e zirconia | Tungsteno, molibdeno, ferro, cobalto, nichel, alluminio, titanio, tantalio e altre polveri metalliche attive.
Trattamento dopo la sinterizzazione | Raffreddamento o controllo dell'atmosfera | Gli ugelli in ceramica spruzzano gas inerti (ad esempio, idrogeno, azoto) o mezzi di raffreddamento per controllare le atmosfere dei forni e accelerare il raffreddamento delle parti per prevenire l'ossidazione. | Nitruro di boro e zirconia | Polveri metalliche ad alte prestazioni come acciaio rapido, leghe di titanio e polveri amorfe/vetri metallici.
Stampa 3D (ad esempio, Binder Jetting) | – | Gli ugelli in ceramica sono utilizzati per spruzzare con precisione leganti o fanghi metallici. | Nitruro di boro e zirconia | Applicazioni di produzione additiva in metallurgia delle polveri.
Sgrassaggio o pulizia | – | Gli ugelli in ceramica sono utilizzati per rimuovere leganti temporanei o polvere residua dai compatti. | Zirconia | Titanio e le sue leghe, superleghe a base di nichel, leghe di alluminio, leghe cobalto-cromo, metalli refrattari (tungsteno, tantalio, molibdeno), metalli preziosi (oro, argento, platino) e leghe ad alta entropia.
Proprietà degli ugelli in ceramica di nitruro di boroProprietà | Unità | BMA | BSC | BMZ | BSN
Composizione principale | – | BN + Zr + Al | BN + SiC | BN + ZrO₂ | BN + Si₃N₄
Colore | – | Grafite bianca | Verde grigiastro | Grafite bianca | Grigio scuro
Densità | g/cm³ | 2,25–2,35 | 2,4–2,5 | 2,8–2,9 | 2,2–2,3
Resistenza alla flessione a tre punti | MPa | 65 | 80 | 90 | 150
Resistenza alla compressione | MPa | 145 | 175 | 220 | 380
Conduttività termica | W/m·K | 35 | 45 | 30 | 40
Coefficiente di espansione termica (20–1000°C) | 10⁻⁶/K | 2,0 | 2,8 | 3,5 | 2,8
Temperatura massima di utilizzo (atmosfera / gas inerte / alto vuoto) | °C | 900 / 1750 / 1750 | 900 / 1800 / 1800 | 900 / 1800 / 1800 | 900 / 1800 / 1800
Resistività elettrica a temperatura ambiente | Ω·cm | >10¹³ | >10¹² | >10¹² | >10¹³
Applicazioni tipiche | – | Metallurgia delle polveri, fusione dei metalli, componenti di forni ad alta temperatura, crogioli, stampi di colata per leghe preziose e speciali, supporti ad alta temperatura, e ugelli o tubi di trasporto per metalli fusi.
Indicatori degli ugelli in ceramica di zirconiaIndicatori | Elemento | Unità | MSZ-H | MSZ-L | Personalizzato
Composizione principale | ZrO₂ | % | ≥95 | ≥95 | 60–95
Composizione principale | Al₂O₃ | % | ≤0,2 | ≤0,2 | 0,2–20
Composizione principale | SiO₂ | % | ≤0,4 | ≤0,4 | 0,2–1
Composizione principale | MgO | % | ≤2,9 | ≤2,9 | MgO / Y₂O₃
Composizione principale | Fe₂O₃ | % | ≤0,1 | ≤0,1 | 0,1–0,3
Composizione principale | TiO₂ | % | ≤0,1 | ≤0,1 | 0,1–1,0
Proprietà fisiche | Colore | – | Giallo | Giallo | Giallo / Bianco
Proprietà fisiche | Densità | g/cm³ | ≤5,2 | 5,4–5,6 | 4,6–5,6
Proprietà fisiche | Porosità | % | ≤18,5 | ≤8 | 1–18,5
Gli stabilizzatori, la composizione dei grani e la porosità possono essere personalizzati in base agli ambienti operativi specifici.
Caratteristiche / Specifiche tecniche- Resistenza alle alte temperature sopra i 1500°C
- Resistenza all'usura e alla corrosione
- Inerzia chimica
- Composizione e porosità personalizzabili per applicazioni specifiche
- Adatto per metallurgia delle polveri, fusione dei metalli, produzione additiva e componenti di forni ad alta temperatura