El carburo de silicio es un revestimiento excepcionalmente duradero que se utiliza en la cinta de los monopatines y en algunos tipos de papel de lija y que contribuye a la textura arenosa característica de su superficie. Además de proporcionar a los patinadores superficies más adherentes, el carburo de silicio también mejora la tracción de las armas de fuego durante las prácticas de tiro.
Este proceso es rápido, sencillo y puede aplicarse a prácticamente cualquier cosa imaginable; incluso es más duradero que el dremelado o el pegado con cinta adhesiva.
¿Qué es el carburo de silicio?
El carburo de silicio (también conocido como carborundo) es un material extremadamente duro y duradero compuesto de silicio y carbono que ofrece una buena resistencia a la corrosión. El carburo de silicio, que se encuentra de forma natural en los minerales de moissanita, también se ha comercializado como material sintético a lo largo de los años.
El ópalo es un material inestimable que se utiliza en muelas abrasivas, herramientas de corte y diversos procesos de fabricación, como el bruñido, el corte por chorro de agua y el chorro de arena. Además, la lapidaria moderna lo utiliza por su durabilidad y brillo, así como por ser el primer material utilizado como alternativa al diamante en la fabricación de piedras preciosas.
El carburo de silicio no sólo es duro y abrasivo; también es un material semiconductor de banda inusualmente ancha con aplicaciones para dispositivos de alta potencia que funcionan a temperaturas muy superiores a las de los semiconductores tradicionales, como motores, generadores y otros componentes eléctricos. Debido a esta propiedad, el carburo de silicio es ideal para su uso en motores, generadores y otros componentes eléctricos.
El carburo de silicio se presenta en distintas variedades según el uso al que se destine. El carburo de silicio dopado con boro (BSC), por ejemplo, es un material excepcionalmente resistente con una estabilidad térmica y mecánica excepcional, así como propiedades de conductividad eléctrica y resistencia química frente a ácidos y álcalis.
El carburo de silicio no dopado con boro (NBSC), un material extremadamente resistente pero dúctil que se produce cociendo SiC puro mezclado con aditivos a temperaturas elevadas en un medio de nitrógeno, forma capas de a-SiC y b-SiC en su superficie, así como silicio sin reaccionar en el exterior, ofreciendo una excelente resistencia al choque térmico que puede utilizarse en aplicaciones como frenos y embragues de automóviles.
El carburo de silicio puede producirse de varias maneras. Un método, conocido como método Lely, consiste en fundir arena de sílice y carbono a altas temperaturas antes de depositarlos sobre grafito a temperaturas más bajas dentro de un crisol de granito para formar lingotes de carburo de silicio sinterizado.
¿Cómo funciona el carburo de silicio?
El carburo de silicio es un material cerámico extremadamente versátil que se utiliza en muchas aplicaciones diferentes. Presenta numerosas ventajas, como una gran estabilidad térmica y una buena conductividad térmica, así como resistencia a la corrosión química. Además, esta cerámica posee una dureza y resistencia extraordinarias y es resistente a la erosión y a los daños por impacto.
El carburo de silicio en estado puro actúa como aislante eléctrico; sin embargo, sus propiedades semiconductoras pueden hacerse más evidentes mediante el dopaje con impurezas o dopantes como el aluminio o el boro, creando propiedades semiconductoras de tipo P; el dopaje con nitrógeno o fósforo dará propiedades semiconductoras de tipo N.
El carburo de silicio (SiC) puede soportar temperaturas de funcionamiento y tensiones más elevadas que el silicio gracias a su banda prohibida más ancha, que permite el paso de más electrones. Esta propiedad hace del SiC un material atractivo para aplicaciones de alta potencia, como la electrónica de potencia. El SiC puede sustituir a los componentes tradicionales de silicio en muchas aplicaciones gracias a su capacidad para soportar temperaturas y tensiones de funcionamiento más elevadas.
La capacidad del carburo de silicio para funcionar en entornos de alta tensión es sólo una de sus muchas ventajas sobre los materiales de silicio tradicionales; por ejemplo, su figura de mérito y conductividad térmica mejoradas permiten aumentos de hasta 40% en la densidad de potencia.
El carburo de silicio ofrece unas propiedades de aislamiento eléctrico superiores y puede soportar temperaturas extremadamente altas, lo que lo convierte en una opción excelente para aplicaciones en entornos de metales fundidos a alta temperatura, hornos y otras condiciones duras. Además, el carburo de silicio soporta bien temperaturas más elevadas que los materiales cerámicos tradicionales, lo que lo hace adecuado para aplicaciones refractarias.
El carburo de silicio ofrece muchas ventajas, pero hay que tener en cuenta algunos inconvenientes a la hora de elegirlo como opción para el diseño de productos. Uno de esos inconvenientes es el coste, que exige producirlo en un entorno controlado, la mitad de caliente que el sol, con una intrincada estructura cristalina. Además, trabajar con él requiere equipos y experiencia. A pesar de estos inconvenientes, el carburo de silicio debería ser una parte importante del diseño de su próximo producto.
Ventajas de los recubrimientos de carburo de silicio
Encontrar una solución para crear un agarre óptimo en el armazón de la pistola u otras superficies de control puede ser difícil. Aunque para esta tarea existen opciones como la cinta de agarre, los agarres de garra e incluso el punteado, cada una de ellas puede tener sus propias desventajas, como que la cinta de agarre se despegue o que los agarres de garra sean caros; los trabajos de punteado mal ejecutados pueden incluso dañar el propio armazón, ¡ahí es donde entran en juego los recubrimientos de carburo de silicio!
Este revestimiento de larga duración se asemeja al material grueso que se encuentra en la cinta de monopatín y en ciertos tipos de papel de lija, lo que le proporciona su característica superficie arenosa. Puedes aplicar diferentes niveles de grano para conseguir el máximo control de la tracción; además, su proceso de aplicación es mucho más fino que el de la cinta de agarre y no tiene costuras.
El proceso es relativamente sencillo y sólo lleva unos 45 minutos de principio a fin, siempre que el objeto sobre el que se aplica esté limpio y no contenga aceite ni grasa. Una vez seco, basta con retirar ligeramente el polvo suelto con un cepillo húmedo antes de retirar la cinta adhesiva para revelar texturas duraderas y de aspecto profesional.