Carburo de silicio
El carburo de silicio es una cerámica técnica que puede encontrarse en la naturaleza en forma de cristales o producirse artificialmente. Es un material con excelentes propiedades térmicas: en atmósfera inerte puede utilizarse para aplicaciones a 2000 °C. También ofrece buena estabilidad química y alta resistencia al desgaste, así como propiedades semiconductoras. Ofrecemos carburo de silicio denso StarCeram® S. Puede utilizarse, por ejemplo, en la fabricación de abrasivos de superacabado, en astronomía o en joyería.
Propiedades del carburo de silicio
El carburo de silicio es muy raro en estado natural y se encuentra en forma de cristales. En su estado natural se denomina moissanita. Para desarrollar sus aplicaciones industriales, el carburo de silicio también se produce artificialmente reduciendo sílice con un exceso de carbono o calentando silicio sobre carbono.
Este material es muy duro, con una excelente resistencia a la oxidación y una gran estabilidad química. Es muy resistente a los choques térmicos y a las temperaturas extremas: hasta 1650°C en el aire y 2000°C en atmósfera inerte.
Además, esta cerámica técnica ofrece muy buenas propiedades de deslizamiento, útiles para aplicaciones como los rodamientos de bolas. El carburo de silicio no es un aislante eléctrico como puede serlo la alúmina: es un semiconductor.
| Material | Carburo de silicio denso (SSiC) | Carburo de silicio poroso (SiC-R) |
| Microestructura | ||
| Composición (en peso) | > 98 % SiC | > 99 % SiC |
| Densidad aparente (g/cm3) | 3,1 | 2,7 |
| Porosidad abierta (%) | < 3 | / |
| Propiedades mecánicas | ||
| Fuerza compresiva N/mm2 (MPa) | > 3000 | / |
| Resistencia a la flexión N/mm2 (MPa) | 450 | 80 - 100 |
| Módulo de elasticidad (GPa) | 400 | 280 |
| Propiedades térmicas | ||
| Temperatura de funcionamiento máxima (°C) | 1650 - 1900 | 2000 |
| Calor especifico 20 °C (J/kgK) | 1000 | / |
| Conductividad térmica 20 °C (W/mK) | 125 | 35 |
| Conductividad térmica 1000 °C (W/mK) | / | 26 |
| Coeficiente de expansión 20 - 1 000 °C (10-6/K) | 4,5 | 4,5 |
| Propiedades electricas | ||
| Resistencia específica 20 °C (Ω*cm) | 107 | / |
| Material de rigidez dieléctrica (kV/mm) | / | 280 |
¿Cuáles son los diferentes tipos de carburo de silicio?
Ofrecemos dos tipos de carburo de silicio Kyocera: el carburo de silicio sinterizado denso StarCeram® S y el carburo de silicio poroso recristalizado. El carburo de silicio sinterizado denso (SSiC) es especialmente duro y ofrece buenas propiedades de deslizamiento y una excelente resistencia al desgaste. Por ello, se utiliza a menudo para aplicaciones como cojinetes de bolas cerámicos, casquillos axiales o cojinetes lisos.
También ofrecemos carburo de silicio poroso (recristalizado) del tipo SiC-R. Este material puede utilizarse a temperaturas de hasta 1650 °C en aire y 2000 °C en atmósfera inerte. Esta excelente resistencia al calor permite utilizarlo como soporte de cocción o sinterización en hornos industriales: bandejas y soportes, postes y otros soportes de sinterización.
Los productos que ofrecemos en carburo de silicio
No existen productos estándar en carburo de silicio, producimos bajo demanda según planos y especificaciones del cliente.
Las piezas de carburo de silicio se fabrican mediante prensado isostático en frío, mecanizado en verde y sinterización por gas a presión. Si las tolerancias son estrechas o se requiere una superficie pulida, podemos mecanizar el carburo de silicio después de la sinterización utilizando herramientas de diamante.
Aplicaciones del carburo de silicio
El carburo de silicio se utiliza a menudo en forma de herramientas de superacabado: los granos de carburo de silicio son especialmente abrasivos y pueden utilizarse para fabricar muelas y limas de la rugosidad requerida, especialmente eficaces para afilar y rectificar materiales duros.
Los cristales más grandes de moissanita pueden utilizarse en joyería, imitando muy bien a los diamantes. El carburo de silicio también puede utilizarse en hornos industriales de alta temperatura como medio de cocción, o en cojinetes de bolas. Se utiliza en la industria del automóvil para fabricar discos de freno de alto rendimiento y en electrónica para la fabricación de semiconductores de banda ancha. También se encuentra como placa cerámica en algunos chalecos antibalas. También puede utilizarse en sistemas láser, como los espejos de escaneo láser. El carburo de silicio también se utiliza en química y farmacia en reactores de flujo continuo.
Por último, el carburo de silicio se utiliza en el espacio y la astronomía. En efecto, su gran dureza y rigidez, su bajo coeficiente de dilatación y su elevada conductividad térmica hacen del carburo de silicio un material de elección para la fabricación de espejos de telescopios y otros instrumentos utilizados en astronomía. En definitiva, el carburo de silicio se utiliza en campos muy diversos.
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