Carburo de silicio (Sic), También conocido como carburo de silicio o corindón., es un compuesto compuesto de silicio y carbono. Aquí hay algunos datos clave sobre el carburo de silicio.:

• Estructura: El carburo de silicio tiene una variedad de estructuras cristalinas., los más comunes son α-SiC y β-SiC. El α-SiC tiene una estructura hexagonal., mientras que el β-SiC tiene una estructura cúbica.
• Dureza: Como se mencionó anteriormente, el carburo de silicio es muy duro, sólo superado por el diamante y el nitruro de boro cúbico. Generalmente se califica 9 a 9.5 en la escala de dureza de Mohs.
• solicitud:
  • Abrasivos: Debido a su altísima dureza, El carburo de silicio se utiliza a menudo en abrasivos como el papel de lija., muelas abrasivas, etc..
  • Semiconductores: El carburo de silicio tiene una amplia gama de aplicaciones en alta temperatura., alta frecuencia, y dispositivos electrónicos de alta potencia porque puede mantener sus propiedades eléctricas en condiciones extremas.
  • Materiales refractarios: Debido a su alto punto de fusión (acerca de 2730 grados centígrados), El carburo de silicio se utiliza como material refractario y material estructural de alta temperatura..
  • Cerámica: Las cerámicas de carburo de silicio se utilizan para fabricar rodamientos., sellos, y piezas de automoción debido a su alta dureza y resistencia al desgaste.
• Fabricación: El carburo de silicio se puede fabricar mediante varios métodos., el más común de los cuales es hacer reaccionar dióxido de silicio (como arena de cuarzo) con carbono (como la coca) a altas temperaturas para producir SiC.
• Propiedades: Además de la dureza, El carburo de silicio también tiene una alta conductividad térmica., bajo coeficiente de expansión térmica, Estabilidad química y resistencia a la corrosión..

varilla de carburo de silicio

¿El carburo de silicio es una cerámica?

Sí, Carburo de Silicio (Sic) puede considerarse un material cerámico.

• Definición: La cerámica suele referirse a materiales hechos de materiales inorgánicos no metálicos. (como óxidos, nitruros, carburos, etc.) mediante sinterización a alta temperatura. El carburo de silicio cumple con esta definición..
• Propiedades: El carburo de silicio tiene muchas propiedades cerámicas típicas., incluido:
  • Alta dureza: Como se mencionó antes, el carburo de silicio es muy duro.
  • Alto punto de fusión: acerca de 2730 grados centígrados, mucho más alto que el punto de fusión de la mayoría de los metales..
  • Resistencia a altas temperaturas: El carburo de silicio mantiene sus propiedades físicas y químicas a altas temperaturas..
  • Resistencia a la corrosión: Tiene buena resistencia a la corrosión ante la mayoría de los productos químicos..
  • Bajo coeficiente de expansión térmica.: Esto significa que el carburo de silicio cambia menos de volumen cuando cambia la temperatura..
• Solicitud: En la aplicación de la cerámica., El carburo de silicio se utiliza para fabricar materiales refractarios., cerámica resistente al desgaste, cerámica estructural, ceramica electronica, etc.. Por ejemplo:
  • Cerámica estructural: utilizado para fabricar rodamientos, sellos, herramientas de corte, etc..
  • Cerámica electrónica: utilizados como materiales de sustrato o materiales de embalaje en dispositivos semiconductores.

¿Es el carburo de silicio más duro que el óxido de aluminio?

Sí, Carburo de Silicio (Sic) es más duro que el óxido de aluminio (Al₂O₃). La dureza Mohs del carburo de silicio está entre aproximadamente 9 y 9.5, mientras que la dureza Mohs del óxido de aluminio suele ser de alrededor 9. Por lo tanto, Generalmente se considera que el carburo de silicio es un material más duro que el óxido de aluminio..

placa de carburo de silicio

¿Cómo se fabrica el carburo de silicio?

como hacer carburo de silicio? Hay muchas formas de preparar carburo de silicio. (Sic). A continuación se detallan algunos de los principales procesos de producción.:

1. Proceso Acheson:
   • Materias primas: Arena de cuarzo (principalmente dióxido de silicio, SiO₂), coque (carbón, do) y sal.
   • Proceso: Mezclar arena de cuarzo y coque., agregue una pequeña cantidad de sal (como un flujo), y luego calentar a aproximadamente 2000-2500 grados centígrados en un horno eléctrico. Se forma un gradiente de temperatura dentro del horno eléctrico., con la temperatura más alta en el centro y la temperatura más baja en el borde. A alta temperatura, El SiO₂ de la arena de cuarzo reacciona con el C del coque para formar SiC:
     [
     SiO₂ + 3C rightarrow SiC + 2QUÉarriba
     ]
   • Producto: Los granos de SiC obtenidos son de diferentes tamaños y necesitan procesamiento adicional..
2. Deposición química de vapor (ECV):
   • fuente de gas: Utilice gases como el silano. (SiH₄) y metano (CH₄) como reactivos.
   • Proceso: A alta temperatura (normalmente 1000-1500°C) y baja presión, El gas se descompone por reacción química., y los átomos de Si y C se depositan en la superficie del sustrato para formar una película o recubrimiento de SiC..
   • Solicitud: Se utiliza para fabricar alta pureza., materiales de SiC de estructura fina, como dispositivos semiconductores.
3. Proceso Sol-Gel:
   • Materias primas: Utilice soluciones precursoras orgánicas que contengan silicio y carbono., como tetraetoxisilano (TEOS).
   • Proceso: Forme partículas o películas de SiC mediante pasos como la hidrólisis., condensación, gelificación y sinterización.
4. Sinterización por láser:
   • Método: Utilice láser para calentar y enfriar rápidamente el polvo de SiC para lograr una sinterización rápida.
5. Método de fase líquida:
   • Materias primas: Utilice precursores líquidos., como policarbosilano (piezas).
   • Proceso: El precursor líquido se calienta para polimerizar., enlace cruzado, y eventualmente convertirse en SiC.
6. Sinterización de reacción:
   • Método: El polvo de SiC se mezcla con silicio. (Y), y después de un proceso de sinterización, Si y C reaccionan para formar SiC..

Pilar de carburo de silicio

¿Para qué se utiliza el carburo de silicio?

1.Abrasivo

• Papel de lija y herramientas abrasivas.: El carburo de silicio se utiliza como abrasivo debido a su alta dureza para fabricar papel de lija., muelas abrasivas, piedras de moler, etc..
• Pulido: Utilizado para pulir metales., vaso, cerámica y otros materiales.

2.Materiales refractarios

• Revestimiento del horno: Debido a su alto punto de fusión y resistencia a altas temperaturas., El carburo de silicio se utiliza como material de revestimiento para hornos..
• Material estructural de alta temperatura: El carburo de silicio puede mantener su resistencia mecánica en ambientes de alta temperatura..

3. Materiales semiconductores

• Dispositivos electrónicos: El carburo de silicio tiene excelentes propiedades eléctricas y es adecuado para la fabricación de alta temperatura., Dispositivos semiconductores de alta frecuencia y alta potencia como MOSFET., diodos, LED, etc..
• Dispositivos optoelectrónicos: Se utiliza para fabricar diodos emisores de luz. (LED), diodos láser, etc..

4. Materiales cerámicos

• Cerámica estructural: utilizado para fabricar rodamientos, sellos, herramientas de corte, intercambiadores de calor, etc..
• Materiales a prueba de balas: Las cerámicas de carburo de silicio tienen alta dureza y resistencia al impacto y se utilizan para fabricar chalecos y armaduras antibalas..

5. Revestimiento resistente al desgaste

• Materiales de revestimiento: Los recubrimientos de carburo de silicio se utilizan para mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de los componentes., como las palas de las turbinas, piezas automotrices, etc..

6. Elementos calefactores de alta temperatura.

• Elementos calefactores: El carburo de silicio se utiliza como material de elemento calefactor debido a su alta conductividad térmica y resistencia a altas temperaturas..

Cajón de carburo de silicio

7. Industria metalúrgica

• horno de fundición: Se utiliza para fabricar materiales de revestimiento para hornos de fundición..
• molde de fundición: El carburo de silicio se utiliza para fabricar moldes de fundición..

8. quimicos

• Material filtrante: El elemento filtrante cerámico de carburo de silicio se utiliza para la filtración de gases a alta temperatura..
• Portador de catalizador: Se utiliza como material portador para catalizadores..

9. Automotor

• Pastillas de freno: El carburo de silicio se utiliza para fabricar pastillas de freno de alto rendimiento..
• Piezas del motor: como camisas de cilindros, anillos de pistón, etc..

10. Óptica

• Lentes y ventanas: El carburo de silicio transmite luz en aplicaciones ópticas infrarrojas..

11. Aeroespacial y aviación

• Componentes de alta temperatura: El carburo de silicio se utiliza para fabricar componentes para naves espaciales y motores aeroespaciales debido a su resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión..

12. energía

• Células solares: El carburo de silicio se utiliza como capa conductora transparente en células solares..
• Pilas de combustible: Como material de electrodo.

Los campos de aplicación del carburo de silicio siguen ampliándose, y con el desarrollo de la tecnología, También se están explorando y desarrollando nuevas áreas de aplicación..

Haz de carburo de silicio