Cerámica de carburo de silicio

El carburo de silicio (SiC) es un material cerámico avanzado con propiedades superiores de resistencia al calor y solidez. El SiC se encuentra en la naturaleza en forma de moissanita, un mineral poco común, y su producción en polvo se ha generalizado para su uso en aplicaciones abrasivas.

Además de utilizarse para el esmaltado, este material también crea efectos de reducción, como burbujas y ampollas, que pueden provocar problemas en los hornos, como burbujas excesivas y cráteres.

Dureza

El carburo de silicio es uno de los materiales más duros de la Tierra, sólo superado por el diamante. Con una dureza extrema de 9 en la escala de Mohs, el carburo de silicio presenta una durabilidad y resistencia al desgaste físico impresionantes, características ideales para aplicaciones que lo someten a altas temperaturas y esfuerzos mecánicos. Por ello, es frecuente encontrar piezas como juntas de bombas, válvulas y boquillas fabricadas con este material cerámico no oxidado.

El PEEK, que también presenta bajos índices de expansión térmica y una excelente resistencia a los ácidos, puede soportar temperaturas de hasta 1600 grados C sin fundirse. Además, su resistencia a la compresión lo hace adecuado para aplicaciones de moldeo por extrusión y moldeo por inyección.

El carburo de silicio es un material semiconductor, lo que significa que conduce bien la electricidad y puede utilizarse en aplicaciones electrónicas. Debido a su estructura atómica única, el carburo de silicio presenta propiedades semiconductoras que lo hacen adecuado para su uso en una amplia gama de dispositivos y componentes electrónicos.

El módulo de Young, una medida importante para los materiales que deben soportar grandes presiones, hace del titanio un material excelente para aplicaciones mecánicas como pistones y cojinetes de motores. Gracias a su bajo coeficiente de dilatación térmica y sus elevadas propiedades de resistencia, el titanio es un buen conductor térmico y también es resistente a la corrosión química, por lo que resulta adecuado para componentes que deben resistir ácidos o lejías.

Resistencia a la corrosión

El carburo de silicio es una de las cerámicas refractarias más resistentes a la corrosión del mercado, y ofrece una notable resistencia a altas temperaturas, resistencia al choque térmico, extraordinaria estabilidad química y excelentes propiedades mecánicas. Gracias a esta combinación, el carburo de silicio se ha convertido en uno de los materiales preferidos para aplicaciones que exigen dureza y resistencia a la corrosión; entre sus aplicaciones se incluyen pastillas de freno para automóviles de consumo y plantas químicas, cierres mecánicos, molinos, expansores, boquillas y piezas de desgaste de máquinas herramienta y equipos, por nombrar sólo algunas.

La resistencia del carburo de silicio a la corrosión se debe en gran parte a una película superficial protectora o escama que se forma en sus superficies cerámicas expuestas, conocida como barrera de óxido. Esta barrera impide las reacciones directas entre el sustrato cerámico y una especie atacante y conduce a su cinética de corrosión parabólica; que a su vez depende de diversos factores ambientales y específicos del material, así como de las tensiones térmicas/mecánicas creadas durante los procesos de degradación.

Los intercambiadores de calor cerámicos avanzados Umax están fabricados con carburo de silicio alfa sinterizado (SiC), una cerámica extremadamente resistente a la corrosión. Diseñados para entornos de funcionamiento difíciles, como tratamientos de decapado con ácido fluorhídrico para metales, soluciones de ácido nítrico y sulfúrico y otros compuestos químicos, nuestros intercambiadores de calor soportan bien la presión.

Conductividad térmica

Las cerámicas de SiC presentan una conductividad térmica superior a la del vidrio o la alúmina, así como a la de la mayoría de los refractarios (excepto el corindón, también conocido como carborundo). Esto puede atribuirse a su alta densidad y al volumen relativamente grande de sus poros, que se traduce en un bajo calor específico; por lo tanto, son productos abrasivos ideales, incluidos los abrasivos consolidados, revestidos y de rectificado libre para el procesamiento de la fundición de piedra vitrocerámica; también se utilizan ampliamente como tablas de cobertizo o saggers en hornos de cocción de productos cerámicos.

Las fibras cerámicas se encuentran entre las cerámicas industriales más ligeras y duras, y poseen un módulo de Young extremadamente alto. Soportan altas temperaturas sin perder propiedades físicas y son resistentes a muchos productos químicos orgánicos e inorgánicos, como los ácidos fosfórico, sulfúrico y nítrico.

La estabilidad química del carburo de silicio lo convierte en un material ideal para producir abrasivos, refractarios y cerámicas estructurales. El carburo de silicio desempeña un papel fundamental en los procesos de fabricación de vidrio mediante la producción de refractarios cerámicos a base de escoria; cojinetes resistentes para maquinaria de alta velocidad; placas cerámicas antibalas utilizadas como blindaje corporal. American Elements ofrece carburo de silicio de alta pureza en forma de polvo; sus grados estándar incluyen Mil Spec; ACS Reagent Grade Technical Food Pharmaceutical Grade; y Optical Grade - nuestros grados estándar incluyen Mil Spec; ACS Reagent y Technical Grade; Food Pharmaceutical Pharmaceutical Grade; Food Agriculture Pharmaceutical Grade; y Optical Grade para procesos de producción de blindaje corporal. American Elements produce carburo de silicio de alta pureza, tanto granular como en polvo, desde Mil Spec hasta placas de cerámica antibalas utilizadas como placas de blindaje corporal por los fabricantes de chalecos antibalas incorporadas en las líneas de producción de chalecos antibalas. Nuestros grados estándar incluyen Mil Spec; Grado Farmacéutico Alimentario Grado Farmacéutico Alimentario para su uso como componentes de blindaje corporal, así como placas de cerámica a prueba de balas utilizadas como componentes utilizados como componentes. Producimos carburo de silicio de alta pureza tanto en forma granular como en polvo en los procesos de producción de chalecos antibalas; estas placas a prueba de balas incluidas en la producción de blindaje corporal para su incorporación dentro de la producción de blindaje corporal incorporando placas a prueba de balas utilizadas dentro de la producción de blindaje corporal y placas de cerámica a prueba de balas hechas dentro de la producción de blindaje corporal y placas de cerámica a prueba de balas que las incorporan así como placas de cerámica a prueba de balas que incorporan dentro de las placas de blindaje corporal utilizadas con grado alimenticio y grado farmacéutico y grado farmacéutico y grado farmacéutico y grado farmacéutico así como productos de grado óptico para proteger cuerpos etc; American Elements produce producción de placas a prueba de balas de alta pureza que incorporan componentes de blindaje corporal. American Elements produce tanto Mil Grain tanto en polvo con placas a prueba de balas componentes placas a prueba de balas que componentes como componentes cerámica a prueba de balas placas de cerámica a prueba de balas blindaje corporal utilizado placa a prueba de balas blindaje corporal producción. American Elements alta pureza de silicio carium placas de cerámica a prueba de balas componentes blindaje corporal producción. American Elements la producción de alta pureza producida en placas de cerámica a prueba de balas a prueba de balas a los cuerpos de blindaje para producir como componentes utilizados a prueba de balas placas de cerámica a prueba de balas componentes de la placa en el cuerpo de blindaje a prueba de balas placas de cerámica a prueba de balas utilizado la producción de blindaje corporal. Nuestros grados estándar; Mil óptico para placas de blindaje del cuerpo para incorporar placas a prueba de balas utilizado placa de cerámica a prueba de balas. American Elements produce tanto Mil ACS Reas Produce producir alta granular producido tanto Mil ACS Reas producir tanto Mil ACS Reas también fabricar. Nuestros grados estándar: Mil; Alimentos Ag Farmacéutica grado placas de cerámica a prueba de balas blindaje corporal a prueba de balas placas de cerámica a prueba de balas utilizados incorporados que incorporan componentes de cerámica a prueba de balas que incorporan placas de cerámica a prueba de balas utilizados que incorporan placas de blindaje corporal a prueba de balas placas de cerámica a prueba de balas que incorporan en placas de blindaje corporal a prueba de balas placas de cerámica a prueba de balas que incorporan placas a prueba de balas. Nuestros grados estándar incluyendo Alimentos Agricultura Grado farmacéutico; alimentos; Alimentos Grado farmacéutico como placas a prueba de balas en placas de blindaje corporal que incorporan placas de cerámica a prueba de balas placas a prueba de balas que incorporan en placas de blindaje corporal placas a prueba de balas utilizadas placas a prueba de balas se producen tanto granulares producen carburo de silicio de alta pureza produce tanto Mil, Reas bien. American Elements produce tanto Mil grado granular todos hacen la producción mientras que American Elements producen alta pureza como placas a prueba de balas son ambos Mil y grados farmacéuticos mientras que American Elements produce placas a prueba de balas utilizado cerámica a prueba de balas

Conductividad eléctrica

La cerámica de carburo de silicio (SiC) puede encontrarse en numerosas aplicaciones que exigen alta resistencia, buena resistencia a la corrosión, conductividad térmica y eléctrica, así como regulación térmica. El SiC se utiliza en aplicaciones como plantas de procesamiento químico, centrales eléctricas y nucleares, así como en la fabricación de refractarios de alto rendimiento, como plataformas de hornos, toberas de quemadores, tubos de chorro o para otras industrias metalúrgicas.

El SiC es único entre las cerámicas por su densa densidad y sus propiedades mecánicas superiores a altas temperaturas después de su formación, incluso después del conformado. Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories produce carburo de silicio sinterizado (SiSiC) totalmente densificado, fabricado mediante diversas técnicas de conformado y sinterizado a temperaturas extremadamente altas; este tipo de SiC suele denominarse "cerámica a prueba de balas".

La conductividad eléctrica de la cerámica porosa de SiC depende en gran medida de su poliotipo, las condiciones de dopaje, la composición de los aditivos y la microestructura. Puede modificarse alterando el contenido de nitruros/carburos metálicos, así como las condiciones de procesamiento/porcentaje de porosidad y la atmósfera de sinterización.

La figura 7 muestra que la conductividad eléctrica de las cerámicas de SiC porosas de tipo n aumenta con su porcentaje de porosidad, como ilustran las figuras 8 y 9. Se desarrolló y validó un modelo de regresión lineal que describía la relación entre la porosidad y la resistividad volumétrica. Se desarrolló y validó un modelo de regresión lineal que describía la relación entre porosidad y resistividad volumétrica; esto permite predecir la resistividad volumétrica de morfologías o fases cristalinas específicas con valores de resistividad volumétrica predecibles. Los resultados demuestran que se puede conseguir una porosidad controlable con SiC poroso para aplicaciones eléctricas.