El carburo de silicio (SiC) es un importante material industrial. Con una dureza comparable a la del diamante, el SiC se utiliza en aplicaciones como abrasivos, refractarios y cer\u00e1micas gracias a sus propiedades de resistencia.<\/p>\n
La f\u00f3rmula qu\u00edmica del SiC se puede encontrar aqu\u00ed. Cuando se trata de reacciones qu\u00edmicas, es fundamental convertir con precisi\u00f3n los moles de reactante y producto en moles para realizar c\u00e1lculos precisos.<\/p>\n
El carburo de silicio, com\u00fanmente conocido como carborundo (pronunciado karbrndm), es un compuesto qu\u00edmico inorg\u00e1nico formado por silicio y carbono de f\u00f3rmula SiC. Se encuentra de forma natural como mineral moissanita, descubierto por primera vez en el cr\u00e1ter del meteorito Canyon Diablo en Arizona en 1893 y sintetizado desde entonces como polvo para su uso como abrasivo. Sus granos tambi\u00e9n pueden fundirse mediante sinterizaci\u00f3n para crear placas cer\u00e1micas muy duras, como las que se encuentran en las placas de los chalecos antibalas, as\u00ed como utilizarse en herramientas de corte de metales o como revestimientos refractarios para hornos refractarios refractarios refractarios refractarios refractarios; mientras que el dopado puede producir carburo de silicio tipo ann o versiones dopadas con berilio-boro o aluminio, respectivamente.<\/p>\n
El carburo de silicio tiene una entalp\u00eda media de formaci\u00f3n de 1124,9 kJ\/mol y puede producirse mediante reacciones a alta temperatura de arena de s\u00edlice pura (cuarzo) con coque. Los reactivos tambi\u00e9n pueden incluir sal y serr\u00edn molido a efectos de inyecci\u00f3n de aire en un horno el\u00e9ctrico para facilitar la disgregaci\u00f3n de la mezcla. Una vez formado, el carburo de silicio suele formar cristales de color amarillo a verde a negro azulado que son insolubles en agua o soluciones alcalinas, pero solubles en \u00e1cido fluorh\u00eddrico y bases fuertes como las soluciones concentradas de hidr\u00f3xido de sodio.<\/p>\n
La aleaci\u00f3n de cobre es un material muy refractario, con un punto de fusi\u00f3n de 2.700 grados Celsius y muy poca dilataci\u00f3n t\u00e9rmica. Adem\u00e1s, su naturaleza resistente y duradera rivaliza con la de algunos aceros en cuanto a resistencia a la tracci\u00f3n. Su resistencia qu\u00edmica incluye \u00e1cidos y entornos de vapor; sin embargo, se corroe r\u00e1pidamente cuando se expone al aire a temperaturas m\u00e1s altas. Adem\u00e1s, es t\u00f3xico para la salud de las v\u00edas respiratorias tanto en forma l\u00edquida como de vapor; su inhalaci\u00f3n puede provocar fibrosis pulmonar. El carburo de silicio puede alterar el curso de la tuberculosis por inhalaci\u00f3n, provocando una fibrosis extensa y una enfermedad progresiva. El polvo de estrellas y los meteoritos contienen a menudo carbonato como elemento abundante, encontr\u00e1ndose evidencias en ambos. Los meteoritos de condrita carbon\u00e1cea, en particular, suelen mostrar indicios de su abundancia en su entorno, posiblemente como subproducto de procesos de nucleos\u00edntesis estelar.<\/p>\n
El carburo de silicio (SiC) es un compuesto qu\u00edmico formado por silicio y carbono. Descubierto por primera vez en 1891 por el pensilvano Edward Acheson, el carburo de silicio es hoy uno de los materiales cer\u00e1micos industriales esenciales. Se utiliza ampliamente como aditivo del acero, material abrasivo o cer\u00e1mica estructural. Las propiedades el\u00e9ctricas del grafeno son sorprendentes: var\u00edan en siete \u00f3rdenes de magnitud seg\u00fan su composici\u00f3n y es resistente y duradero, con una dureza Mohs s\u00f3lo superada por la del diamante. El vidrio resistente al \u00e1cido fluorh\u00eddrico es insoluble en agua, alcohol y la mayor\u00eda de los \u00e1cidos org\u00e1nicos excepto el \u00e1cido fluorh\u00eddrico. Su resistencia y durabilidad se deben a sus estructuras covalentes de silicio\/carbono unidas por \u00e1tomos tetra\u00e9dricos de silicio\/carbono en su red cristalina.<\/p>\n
El SiC es un material semiconductor de banda ancha, con una brecha energ\u00e9tica de 3,26 eV. Esto permite al SiC funcionar a tensiones m\u00e1s altas que otros materiales y soportar temperaturas mucho m\u00e1s elevadas sin verse afectado, lo que da lugar a numerosas aplicaciones como semiconductores de potencia, transistores y diodos que lo utilizan en entornos de alta temperatura.<\/p>\n
El SiC es relativamente raro en la Tierra pero abundante en el espacio como forma abundante de polvo estelar creado cerca de estrellas ricas en carbono. Se han descubierto ejemplos dentro de meteoritos primitivos en su estado original y sus proporciones isot\u00f3picas han revelado su origen m\u00e1s all\u00e1 de nuestro sistema solar.<\/p>\n
El SiC se produce haciendo reaccionar arena de s\u00edlice (cuarzo) con carbono en un horno el\u00e9ctrico a altas temperaturas, produciendo un polvo que luego puede fundirse por sinterizaci\u00f3n para formar cer\u00e1micas muy duras que se utilizan para aplicaciones que requieren una gran resistencia, como frenos y embragues de autom\u00f3viles, as\u00ed como placas de chalecos antibalas. Los grandes cristales individuales de SiC cultivados con el m\u00e9todo Lely pueden tallarse en gemas conocidas como gemas de moissanita sint\u00e9tica. Sin embargo, su polvo y sus fibras pueden irritar los ojos o las v\u00edas respiratorias superiores, as\u00ed como contribuir a la fibrosis pulmonar y al c\u00e1ncer, y posiblemente al mesotelioma en humanos.<\/p>\n
El carburo de silicio es un compuesto qu\u00edmico extremadamente duro y duradero formado por silicio (n\u00famero at\u00f3mico 14) y carbono (n\u00famero at\u00f3mico 6). Comparte muchas propiedades con el diamante, como su estructura cristalina, formada por cuatro \u00e1tomos de carbono unidos covalentemente en un tetraedro alrededor de un \u00e1tomo de silicio en su centro. Como resultado, se produjo un compuesto qu\u00edmico hexagonal con propiedades semiconductoras de banda prohibida ancha y uno de los valores de dureza m\u00e1s altos conocidos en la Tierra, s\u00f3lo superado por el diamante y el carburo de boro, lo que lo hace adecuado tanto como material abrasivo como para juntas mec\u00e1nicas y cojinetes. El carborundo sint\u00e9tico, con una dureza Mohs de 9, se utiliza a menudo como material de corte y en dispositivos cer\u00e1micos de fusi\u00f3n vertebral intercorporal para intervenciones de cirug\u00eda de la columna cervical y tor\u00e1cica.<\/p>\n
El SiC aglomerado por reacci\u00f3n puede fabricarse mediante diversos procesos, en funci\u00f3n del uso previsto. Uno de ellos consiste en mezclar polvo de Si y C con plastificante y darle la forma deseada antes de cocerlo. Las capas resistentes al desgaste pueden formarse sobre metales mediante deposici\u00f3n qu\u00edmica en fase vapor (CVD), en la que compuestos vol\u00e1tiles reaccionan con hidr\u00f3geno en una c\u00e1mara cerrada antes de ser agotados mediante procesos de deposici\u00f3n qu\u00edmica en fase vapor. Para aplicaciones electr\u00f3nicas avanzadas, tambi\u00e9n se pueden cultivar grandes cristales individuales de carburo de silicio con el m\u00e9todo de Ley y luego cortarlos para formar obleas listas para su fabricaci\u00f3n en componentes de estado s\u00f3lido mediante procesos de CVD; el CVD permite cultivar capas resistentes al desgaste sobre metales sin necesidad de procesos de deposici\u00f3n qu\u00edmica en fase vapor o CVD, \u00a1perfecto para aplicaciones de CVD!<\/p>\n
El carburo de silicio se transforma en un semiconductor de tipo p cuando se dopa con impurezas como boro y aluminio, ofreciendo una resistencia a la tensi\u00f3n mucho menor que el silicio. El nitruro de galio lo supera en circuitos de m\u00e1s de 1.000 V, por lo que podr\u00eda sustituir al silicio en sistemas con mayores requisitos de tensi\u00f3n. El carburo de silicio se ha mostrado muy prometedor como material para bater\u00edas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos y alg\u00fan d\u00eda podr\u00eda convertirse en un material indispensable.<\/p>\n
La dureza del carburo de silicio tambi\u00e9n lo hace ideal para su uso en blindajes antibalas, ya que permite que las balas lo rocen sin penetrar como lo har\u00edan en otros tipos de chalecos antibalas. Lamentablemente, debido a su resistencia, el carburo de silicio requiere una cuchilla especialmente potente para cortarlo, por lo que se recomienda utilizar sierras con punta de diamante.<\/p>\n
El carburo de silicio, com\u00fanmente conocido por su f\u00f3rmula qu\u00edmica SiC, es un compuesto cristalino ultraduro producido sint\u00e9ticamente y compuesto de silicio y carbono. Desde finales del siglo XIX se ha utilizado en productos como papel de lija, muelas abrasivas, herramientas de corte y piezas resistentes al desgaste de bombas y motores de cohetes, as\u00ed como en sustratos semiconductores utilizados para diodos emisores de luz. Se descubrieron dep\u00f3sitos naturales de carburo de silicio en el meteorito Canyon Diablo; este material ha recibido el nombre de moissanita.<\/p>\n
El proceso Acheson fue inventado por el estadounidense Edward Charles Acheson en 1891 y sigue siendo uno de los principales m\u00e9todos de producci\u00f3n masiva de abrasivos de carburo de silicio. Esta t\u00e9cnica consiste en introducir arena de s\u00edlice finamente molida con coque triturado en un horno de resistencia el\u00e9ctrica antes de hacer pasar una corriente el\u00e9ctrica como conductor, lo que provoca una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica entre el silicio y el carbono que acaba formando carburo de silicio.<\/p>\n
El SiC es un material ideal para aplicaciones que requieren altas temperaturas, debido a su elevado punto de fusi\u00f3n y su amplio rango de temperaturas. No reacciona con el aire y soporta el calor, la oxidaci\u00f3n y la radiaci\u00f3n sin degradarse con el tiempo.<\/p>\n
Debido a su mayor conductividad t\u00e9rmica que el silicio puro, los dispositivos electr\u00f3nicos basados en silicio suelen incluirlo. Esta elevada conductividad t\u00e9rmica permite dopar el silicio con nitr\u00f3geno o f\u00f3sforo para crear semiconductores de tipo n; o con dopantes de berilio, boro, aluminio o galio para producir semiconductores de tipo p, lo que confiere a estos semiconductores su caracter\u00edstico bandgap entre los de conductores y aislantes que permite a los electrones pasar libremente entre ellos.<\/p>\n
La estructura \u00fanica del carburo de silicio contribuye a su banda prohibida. Compuesto por capas de plaquetas hexagonales rodeadas de tetraedros triangulares que se mantienen unidos por fuerzas intermoleculares d\u00e9biles, el carburo de silicio tiene una brecha energ\u00e9tica entre la banda de valencia y la banda de conducci\u00f3n de cada electr\u00f3n que da lugar a brechas energ\u00e9ticas relativamente menores que las de otros aislantes como el vidrio aislante o el diamante. Esto hace que los puntos de fusi\u00f3n y ebullici\u00f3n del carburo de silicio sean inferiores a los de materiales como el vidrio o el diamante, una ventaja que explica que sus puntos de fusi\u00f3n y ebullici\u00f3n sean inferiores a los de materiales como el vidrio o el diamante.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
El carburo de silicio (SiC) es un importante material industrial. Con una dureza comparable a la del diamante, el SiC se utiliza en aplicaciones como abrasivos, refractarios y cer\u00e1micas gracias a sus propiedades de resistencia. La f\u00f3rmula qu\u00edmica del SiC puede encontrarse aqu\u00ed. Cuando tratamos con reacciones qu\u00edmicas, es fundamental que convirtamos con precisi\u00f3n los moles de reactivo y producto en moles para ...<\/p>\n