Equipe técnica · Kintek Solution

As nanopartículas de carboneto de silício (SiC) exibem propriedades térmicas excepcionais, tornando-as altamente adequadas para aplicações que requerem gestão térmica, estabilidade a altas temperaturas e resistência ao choque térmico.Estas propriedades incluem elevada condutividade térmica (120-270 W/mK), baixa expansão térmica (4,0x10-⁶/°C) e excelente resistência ao choque térmico.Além disso, as nanopartículas de SiC mantêm a sua resistência mecânica a temperaturas tão elevadas como 1.400°C e demonstram uma inércia química superior.Estas caraterísticas, combinadas com a sua baixa densidade, elevada rigidez e dureza, fazem das nanopartículas de SiC um material de eleição para aplicações industriais e de alta temperatura exigentes.

Pontos-chave explicados:

1. Elevada condutividade térmica (120-270 W/mK):

   • As nanopartículas de carboneto de silício apresentam uma gama de condutividade térmica de 120-270 W/mK, que é significativamente mais elevada do que muitos outros materiais cerâmicos.Esta propriedade permite uma dissipação eficiente do calor, tornando as nanopartículas de SiC ideais para aplicações de gestão térmica, como dissipadores de calor, componentes electrónicos e ambientes de alta temperatura.
   • A elevada condutividade térmica também contribui para a capacidade do material de suportar mudanças rápidas de temperatura sem rachar ou degradar, aumentando a sua resistência ao choque térmico.

2. Baixa Expansão Térmica (4,0x10-⁶/°C):

   • As nanopartículas de SiC têm um baixo coeficiente de expansão térmica (CTE) de 4,0x10-⁶/°C, que é inferior ao da maioria dos materiais semicondutores.Este baixo CTE minimiza as alterações dimensionais sob tensão térmica, reduzindo o risco de falha mecânica em aplicações que envolvem ciclos térmicos.
   • A combinação de baixa expansão térmica e elevada condutividade térmica garante que as nanopartículas de SiC mantêm a integridade estrutural e o desempenho em ambientes de alta temperatura.

3. Resistência ao choque térmico:

   • A combinação de elevada condutividade térmica e baixa expansão térmica confere às nanopartículas de SiC uma excelente resistência ao choque térmico.Esta propriedade é fundamental em aplicações em que os materiais são sujeitos a rápidas mudanças de temperatura, como em componentes aeroespaciais, travões de automóveis e fornos industriais.
   • A resistência ao choque térmico garante que as nanopartículas de SiC podem suportar gradientes térmicos extremos sem rachar ou perder a funcionalidade.

4. Resistência a altas temperaturas:

   • As nanopartículas de SiC mantêm a sua resistência mecânica a temperaturas até 1.400°C, o que as torna adequadas para utilização em ambientes de alta temperatura, como turbinas a gás, reactores nucleares e sistemas de combustão.
   • Esta resistência a altas temperaturas, combinada com a estabilidade térmica, garante uma fiabilidade a longo prazo em aplicações exigentes.

5. Inércia química:

   • As nanopartículas de SiC apresentam uma inércia química superior, tornando-as resistentes à corrosão e à degradação em ambientes químicos agressivos.Esta propriedade é benéfica para aplicações em processamento químico, indústrias petroquímicas e ambientes com exposição a gases ou líquidos corrosivos.
   • A inércia química também contribui para a durabilidade e longevidade do material em condições de funcionamento agressivas.

6. Baixa densidade e elevada rigidez:

   • As nanopartículas de SiC têm uma baixa densidade e uma elevada rigidez, o que é vantajoso para aplicações que requerem materiais leves mas fortes.Estas propriedades são particularmente valiosas em aplicações aeroespaciais, automóveis e estruturais, onde a redução de peso é fundamental.
   • A elevada rigidez assegura que as nanopartículas de SiC mantêm a sua forma e desempenho sob tensão mecânica.

7. Dureza e resistência ao desgaste:

   • As nanopartículas de SiC são extremamente duras e resistentes ao desgaste, o que as torna adequadas para ambientes abrasivos e aplicações que envolvem fricção, tais como ferramentas de corte, rolamentos e revestimentos resistentes ao desgaste.
   • A dureza e a resistência ao desgaste das nanopartículas de SiC contribuem para a sua durabilidade e vida útil alargada em condições exigentes.

8. Condutividade eléctrica:

   • Embora conhecidas principalmente pelas suas propriedades térmicas, as nanopartículas de SiC também apresentam uma condutividade eléctrica relativamente elevada em comparação com outras cerâmicas.Esta propriedade torna-as adequadas para determinadas aplicações electrónicas e de semicondutores em que é necessário um desempenho térmico e elétrico.
   • A condutividade eléctrica das nanopartículas de SiC pode ser adaptada durante a produção, permitindo a personalização com base nas necessidades específicas da aplicação.

Em resumo, as propriedades térmicas das nanopartículas de carboneto de silício, incluindo a elevada condutividade térmica, a baixa expansão térmica e a excecional resistência ao choque térmico, fazem delas um material versátil para aplicações de alta temperatura e termicamente exigentes.As suas propriedades adicionais, como a inércia química, a resistência a altas temperaturas e a resistência ao desgaste, aumentam ainda mais a sua adequação a uma vasta gama de utilizações industriais e tecnológicas.

Tabela de resumo:

Propriedade	Valor/Descrição
Condutividade térmica	120-270 W/mK
Expansão térmica	4,0x10-⁶/°C
Resistência ao choque térmico	Excelente
Resistência a altas temperaturas	Até 1.400°C
Inércia química	Resistência superior à corrosão e à degradação
Baixa densidade	Leve e resistente
Elevada rigidez	Mantém a forma sob tensão mecânica
Dureza e resistência ao desgaste	Extremamente dura e resistente ao desgaste
Condutividade eléctrica	Relativamente elevada, personalizável para aplicações específicas

Explore a forma como as nanopartículas de SiC podem melhorar as suas aplicações a altas temperaturas. contacte-nos hoje para mais pormenores!