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Le ceramiche industriali sono materiali avanzati realizzati con composti quali allumina, zirconia, carburo di silicio e nitruro di silicio. Queste ceramiche sono apprezzate per la loro durezza, resistenza alle alte temperature, isolamento elettrico e stabilità chimica.
Le ceramiche industriali superano i metalli e le plastiche in ambienti difficili, offrendo durata e affidabilità. Nonostante la loro fragilità, sono essenziali per le applicazioni di alta precisione e ad alte prestazioni nella produzione e nella tecnologia moderna.
Applicazioni della ceramica industriale
Le ceramiche industriali sono ampiamente utilizzate in diversi settori grazie alle loro eccezionali proprietà, come la resistenza al calore, la durezza e l'isolamento elettrico. Le applicazioni principali includono:
1. Elettronica
Substrati, isolanti e supporti per chip per dispositivi ad alta tensione e ad alta frequenza.
Condensatori e resistenze nei circuiti elettronici.
2. Aerospaziale
Rivestimenti a barriera termica per pale di turbine.
Componenti strutturali ad alta temperatura per motori e veicoli spaziali.
3. Energia
Celle a combustibile, isolanti per reti elettriche e componenti per turbine eoliche.
Scambiatori di calore e bruciatori nei sistemi di energia rinnovabile.
4. Produzione industriale
Guarnizioni, cuscinetti e utensili da taglio resistenti all'usura.
Rivestimenti di forni, crogioli e fornaci per processi ad alta temperatura.
5. Applicazioni ambientali
Filtri per la purificazione dell'acqua e dell'aria.
Substrati catalitici per il controllo delle emissioni.
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I ceramici tecnici sono diversi dai ceramici tradizionali in termini di materie prime e processi. Grazie alla loro specifica struttura fine, presentano una serie di vantaggi come l'alta resistenza, l'elevata durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione, la resistenza alle alte temperature, l'isolamento, la superconduttività e la biocompatibilità e sono ampiamente utilizzati nei settori della difesa nazionale, dell'industria chimica, della metallurgia, dell'elettronica, dei macchinari, dell'aviazione, dell'aerospazio, della biomedicina, ecc.
I tecnoceramici possono essere suddivisi in ceramiche a ossido, ceramiche a nitruro, ceramiche a carburo, ceramiche a boruro, ceramiche a silicio, ceramiche a fluoruro e ceramiche a solfuro in base alla loro composizione chimica.
- Strutturali ceramica | Ceramiche di funzione
Da decenni Treibacher Industrie AGè uno dei principali attori internazionali nel campo della chimica e della metallurgia. Con la nostra sede centrale ad Althofen (AT), con sedi a Vienna e Arnoldstein (AT), Breitungen (DE), Toronto (CAN), Shanghai (CN) e Tokyo (JP), e una rete di vendita mondiale, soddisfiamo le esigenze del mercato globale nelle seguenti aree:
- ceramica ad alte prestazioni
- Metalli duri e accumulatori di energia
- Terre rare e prodotti chimici
- Catalizzatori ambientali e prodotti chimici farmaceutici
- Industria siderurgica e fonderia
In 1913 the company was sold to Siemens - Schuckert AG in Berlin Siemensstadt.
Due to the ever increasing requirement for electricity in the 1920s the demand for technical porcelain for insulation and isolation applications rose significantly.
The introduction of new materials, like Steatite, and the expansion of capacity ensured the manufacture of more complex products. The plant in Neuhaus-Schierschnitz specialized in Steatite in 1958. Between 1965 and 1969 it was merged with the plants in Sonneberg and intergrated with the Kombinat Keramische Werke Hermsdorf.
The company was taken over by a trusteeship in 1989 and restructured into the stock company Tridelta AG. In 1993 the electro-ceramic production was outsourced and WWS Keramik Neuhaus GmbH was founded by means of a Management-Buy-Out.
Ceramica strutturale:
- Zirconia (3Y-TZP/5Y-TZP) - Resistenza alla flessione: 800-1500 MPa
- Allumina (96%-99,9%) - Durezza: 15-18 GPa HV
- Carburo di silicio (legato per reazione/sinterizzato) - Conduttività termica: 120 W/m-K
Componenti in ceramica di allumina
I componenti in ceramica di allumina (Al₂O₃) sono ampiamente riconosciuti per l'eccellente isolamento elettrico, l'elevata resistenza meccanica e la superiore resistenza all'usura. Con un contenuto tipico di allumina compreso tra il 90% e il 99,9%, questi componenti presentano un'eccezionale stabilità termica (fino a 1600°C) e inerzia chimica, che li rende ideali per applicazioni in elettronica, impianti medici e macchinari industriali. La bassa perdita dielettrica e l'elevata durezza (Mohs 9) contribuiscono ulteriormente alla loro versatilità in ambienti difficili.
Componenti ceramici in zirconia
Le ceramiche a base di zirconio (ZrO₂) si distinguono per la loro notevole tenacità alla frattura (6-8 MPa-m¹/²) e per le proprietà di tempra di trasformazione, che superano quelle della maggior parte delle ceramiche ingegneristiche. Stabilizzate in fasi cubiche/tetragonali (3Y-TZP/5Y-TZP), dimostrano un'eccezionale resistenza alla flessione (≥1000 MPa) e biocompatibilità. Queste caratteristiche, unite alla bassa conduttività termica e alla resistenza all'usura, li rendono preferiti per le protesi dentarie, gli utensili da taglio e i rivestimenti a barriera termica nelle applicazioni aerospaziali.
Componenti ceramici in carburo di silicio
Le ceramiche in carburo di silicio (SiC) offrono una conducibilità termica senza pari (120-270 W/m-K) e una resistenza all'ossidazione a temperature estreme (fino a 1650°C in aria). La loro combinazione unica di proprietà semiconduttrici, durezza alle radiazioni e resistenza alla corrosione consente applicazioni in reattori nucleari, sistemi frenanti avanzati ed elettronica ad alta potenza. Con una durezza seconda solo al diamante (Mohs 9,5), i componenti in SiC mantengono la stabilità dimensionale anche in presenza di forti carichi meccanici e termici.
1. Ceramica di allumina (Al₂O₃)
Industria elettronica: Preferita per substrati IC e isolanti (CTE 6,5-8,5×10-⁶/°C) grazie alla rigidità dielettrica >10 kV/mm.
Settore medico: Componenti lavorati con HIP (purezza 99,5%) per protesi e strumenti chirurgici (conformi a ISO 6474)
Uso industriale: Rivestimenti resistenti all'usura nelle attrezzature minerarie (durata di vita 3-5 volte superiore all'acciaio)
2. Ceramica zirconia (ZrO₂)
Applicazioni dentali: Corone in 3Y-TZP con resistenza alla flessione di 1200 MPa ed estetica naturale del dente.
Ingegneria di precisione: Rulli guida in macchinari tessili (rugosità superficiale 15) per garantire la coerenza dei lotti nelle varie applicazioni.
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