{"id":506,"date":"2024-07-19T09:38:27","date_gmt":"2024-07-19T01:38:27","guid":{"rendered":"https:\/\/2024yy.com\/?p=506"},"modified":"2024-07-19T09:38:27","modified_gmt":"2024-07-19T01:38:27","slug":"how-is-silicon-carbide-made-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/2024yy.com\/es\/how-is-silicon-carbide-made-3\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo se fabrica el carburo de silicio?"},"content":{"rendered":"<p>El carburo de silicio es un material extremadamente duro y duradero que suele encontrarse en muelas abrasivas y abrasivos. Con una excepcional clasificaci\u00f3n de dureza Mohs de 9 en la escala Mohs, \u00a1s\u00f3lo el diamante y el nitruro de boro c\u00fabico lo superan! Las excelentes propiedades de dureza del carburo de silicio le permiten superar a otras opciones cuando se utiliza para muelas abrasivas y abrasivos.<\/p>\n<p>Edward Goodrich Acheson es el pionero de la producci\u00f3n en serie. Mientras intentaba crear diamantes sint\u00e9ticos, calent\u00f3 accidentalmente arena de s\u00edlice mezclada con coque (carbono) en polvo, produciendo cristales azules que denomin\u00f3 carborundo.<\/p>\n<h2>Fabricaci\u00f3n<\/h2>\n<p>El carburo de silicio (SiC) es un material cristalino mineral industrial. Es un h\u00edbrido duro de cer\u00e1mica y metal con propiedades semiconductoras y excelentes caracter\u00edsticas abrasivas, que ostenta los mayores \u00edndices de resistencia\/dureza de todas las sustancias conocidas; s\u00f3lo lo superan el diamante, el nitruro de boro c\u00fabico y el carburo de tungsteno. Adem\u00e1s, la inercia qu\u00edmica del SiC lo protege contra \u00e1lcalis\/\u00e1cidos\/alcalinos, lo que lo hace apto para entornos alcalinos, \u00a1al tiempo que soporta temperaturas\/tensiones\/aceleraciones extremas con facilidad!<\/p>\n<p>En su estado m\u00e1s puro, el carburo de silicio es de color blanco gris\u00e1ceo, aunque su tonalidad puede variar en funci\u00f3n de la presencia de impurezas como el nitr\u00f3geno y el aluminio. Aunque se encuentra de forma natural en los minerales de moissanita, la mayor parte de la producci\u00f3n actual de carburo de silicio se realiza sint\u00e9ticamente.<\/p>\n<p>Edward Goodrich Acheson ide\u00f3 por primera vez su proceso Acheson cuando intentaba producir diamantes artificiales en 1891. Hoy sigue siendo el m\u00e9todo preferido para producir SiC. Consiste en mezclar arena y coque antes de calentarlos a altas temperaturas hasta que sus mol\u00e9culas reaccionan, creando di\u00f3xido de silicio y carbono. Una vez transformado en carburo de silicio, el producto puede triturarse, molerse o cribar en diferentes tama\u00f1os en funci\u00f3n de su aplicaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Una de las principales aplicaciones del material de al\u00famina en bruto son las muelas abrasivas utilizadas para el corte y rectificado de metales y piedra, as\u00ed como para fabricar medios de chorreado abrasivo, abrasivos revestidos, cer\u00e1micas y otros materiales. La resistencia de la al\u00famina a la corrosi\u00f3n, la abrasi\u00f3n y el calor la convierten en un ingrediente inestimable.<\/p>\n<p>El carburo de silicio qu\u00edmico tambi\u00e9n puede utilizarse para producir grafeno, que tiene muchas propiedades \u00fatiles, como la capacidad de conducir la corriente el\u00e9ctrica con m\u00e1s eficacia que el cobre y, por tanto, es un sustituto econ\u00f3mico y muy eficaz de materiales conductores tradicionales como la plata y el oro. Adem\u00e1s, las propiedades ign\u00edfugas y antideflagrantes del carburo de silicio sinterizado lo convierten en una opci\u00f3n excelente a la hora de crear componentes que requieren mayores niveles de seguridad gracias a su capacidad de extinci\u00f3n de incendios y sus propiedades antideflagrantes. El carburo de silicio sinterizado tambi\u00e9n se utiliza con frecuencia en componentes de sellado de veh\u00edculos debido a su resistencia contra la corrosi\u00f3n y el desgaste - especialmente los fabricados utilizando un carburo de silicio de grado abrasivo son m\u00e1s capaces de soportar la erosi\u00f3n en circunstancias extremas que los carburos de silicio de grado est\u00e1ndar cuando se aplican contra condiciones de erosi\u00f3n\/desgaste.<\/p>\n<h2>Propiedades<\/h2>\n<p>El carburo de silicio posee unas propiedades t\u00e9rmicas y mec\u00e1nicas excepcionales que lo hacen adecuado para numerosas aplicaciones industriales. Como una de las principales cer\u00e1micas industriales, el carburo de silicio destaca por su excepcional resistencia al desgaste, lo que lo convierte en una elecci\u00f3n popular en herramientas de rectificado\/corte de alta resistencia. Se ha convertido en uno de los principales materiales de la ingenier\u00eda moderna debido a sus aplicaciones generalizadas en todas las industrias.<\/p>\n<p>El carburo de silicio (SiC) es un polvo insoluble de color negro gris\u00e1ceo a verde o un material s\u00f3lido gris de carburo de silicio que tiene una resistencia superior al agua, el alcohol y los \u00e1cidos, lo que lo hace adecuado para entornos duros que podr\u00edan desgastar r\u00e1pidamente materiales menos duraderos. Por su inercia y estabilidad qu\u00edmica, el SiC es un material fant\u00e1stico para herramientas de corte, aislantes, buj\u00edas y piezas de hornos de alta temperatura.<\/p>\n<p>Edward Acheson cre\u00f3 por primera vez el carborundo en 1891 utilizando un horno el\u00e9ctrico calentado con arcilla (silicato de silicio) y coque de carb\u00f3n como ingredientes para formar cristales azules de este compuesto, hoy uno de los materiales cer\u00e1micos industriales clave.<\/p>\n<p>La composici\u00f3n qu\u00edmica del carburo de silicio se basa en dos tetraedros de coordinaci\u00f3n primaria que contienen cuatro \u00e1tomos de carbono unidos entre s\u00ed y a \u00e1tomos centrales de silicio, creando poliotipos. Cada polipo forma su propia estructura cristalina, por lo que el carburo de silicio se presenta en numerosas formas.<\/p>\n<p>El carburo de silicio en estado puro sirve como aislante el\u00e9ctrico; sin embargo, con la adici\u00f3n de ciertas impurezas y tratamientos de dopaje puede demostrar propiedades semiconductoras; por ejemplo, la adici\u00f3n de peque\u00f1as cantidades de aluminio puede producir carburo de silicio de tipo p.<\/p>\n<p>Los fabricantes suelen crear carburo de silicio c\u00fabico mediante el m\u00e9todo Lely o la deposici\u00f3n qu\u00edmica en fase vapor. Ambos m\u00e9todos requieren mucha energ\u00eda, equipamiento y experiencia para tener \u00e9xito, pero ambos producen carburo de silicio c\u00fabico de alta calidad apto para diversas aplicaciones. Presume de una conductividad t\u00e9rmica superior a la de su primo de silicio, as\u00ed como de una resistencia, rigidez, dureza y capacidad de tolerancia a la temperatura y la tensi\u00f3n superiores a las de su primo de silicio.<\/p>\n<h2>Aplicaciones<\/h2>\n<p>El carburo de silicio tiene muchos usos industriales gracias a sus impresionantes propiedades de dureza, inercia qu\u00edmica y conductividad t\u00e9rmica. Adem\u00e1s, el carburo de silicio sirve como semiconductor con propiedades el\u00e9ctricas \u00fanicas.<\/p>\n<p>La moissanita es un mineral extremadamente raro que se encuentra en la naturaleza, pero se fabrica sobre todo como material abrasivo en forma de polvo o cristal. El material se puede prensar para fabricar chalecos antibalas de cer\u00e1mica resistente al desgaste, o se puede fundir para formar grandes cristales individuales que luego se cortan en piedras preciosas conocidas como piedras preciosas de moissanita sint\u00e9tica.<\/p>\n<p>Edward Goodrich Acheson fue el responsable de la primera producci\u00f3n a gran escala de material de carburo de silicio en 1891. Utilizando un horno el\u00e9ctrico, calent\u00f3 una mezcla de arena de s\u00edlice y coque durante varias horas hasta alcanzar temperaturas superiores a 2500 grados Fahrenheit; produciendo una masa de color negro azulado que m\u00e1s tarde se tritur\u00f3 hasta convertirse en carburo de silicio.<\/p>\n<p>En la actualidad, los abrasivos de carburo de silicio suelen denominarse carburo de silicio negro (BSC). Al contener aproximadamente 98,5% de carburo de silicio, es m\u00e1s duradero y se utiliza para el rectificado de materiales de baja resistencia a la tracci\u00f3n como hierro enfriado, vidrio, m\u00e1rmol y granito, as\u00ed como metales no f\u00e9rreos como materiales refractarios y metales no f\u00e9rreos como metales no f\u00e9rreos y metales no f\u00e9rreos como metales no f\u00e9rreos, as\u00ed como otros m\u00e1s fr\u00e1giles como el hierro fundido y el acero.<\/p>\n<p>Gracias a su resistencia a la dilataci\u00f3n t\u00e9rmica y a su gran solidez a temperaturas de hasta 1.800 grados Fahrenheit, el acero se utiliza ampliamente en aplicaciones de granallado, herramientas de corte, sierras de hilo y brocas, as\u00ed como en la fabricaci\u00f3n de productos refractarios como paredes de calderas, ladrillos caravista y muflas, sin olvidar los muebles para hornos de cocci\u00f3n de cer\u00e1mica.<\/p>\n<p>Los productos granulares en polvo, como el carburo de silicio, pueden mecanizarse con herramientas de diamante y ultrasonidos, o sinterizarse en bloques s\u00f3lidos mediante procesos de tratamiento t\u00e9rmico como el sonar de alta frecuencia. Adem\u00e1s, la reacci\u00f3n con silicio gaseoso en un horno de arco el\u00e9ctrico da lugar a material de carburo de silicio aglomerado por reacci\u00f3n que, a continuaci\u00f3n, puede refinarse mediante deposici\u00f3n qu\u00edmica en fase vapor, creando pel\u00edculas finas utilizadas en dispositivos electr\u00f3nicos como transistores y c\u00e9lulas solares.<\/p>\n<h2>Mercado<\/h2>\n<p>El carburo de silicio (SiC) es un compuesto duro y sint\u00e9tico de silicio y carbono que se produce de forma natural como el raro mineral moissanita; sin embargo, desde 1893 se produce en masa como polvo o cristal. El carburo de silicio se utiliza como abrasivo, placas cer\u00e1micas para la producci\u00f3n de chalecos antibalas, frenos y embragues de autom\u00f3viles, as\u00ed como cer\u00e1mica extremadamente dura con muchos usos industriales; los granos de SiC pueden incluso unirse mediante t\u00e9cnicas de sinterizaci\u00f3n para formar cer\u00e1mica extremadamente dura con usos adicionales en diversos campos industriales: los m\u00f3dulos de potencia MOSFET utilizados como material semiconductor ayudan a reducir las p\u00e9rdidas de energ\u00eda al tiempo que aumentan significativamente la eficiencia.<\/p>\n<p>Se espera que la demanda de carburo de silicio aumente en el sector de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos debido a la adopci\u00f3n mundial de la tecnolog\u00eda de emisiones cero. La electr\u00f3nica de potencia basada en SiC ayuda a los veh\u00edculos el\u00e9ctricos a cargarse m\u00e1s r\u00e1pido y a aumentar su autonom\u00eda, lo que los hace m\u00e1s atractivos que los coches de combustible. Las leyes gubernamentales que restringen las emisiones de gases de efecto invernadero est\u00e1n impulsando a\u00fan m\u00e1s su adopci\u00f3n.<\/p>\n<p>El carburo de silicio es fabricado y vendido por varias empresas en forma de granos, polvos y obleas. Su popularidad se debe a sus excepcionales propiedades de conductividad t\u00e9rmica, solidez, resistencia a la corrosi\u00f3n y al desgaste, as\u00ed como a un rendimiento superior que le permite superar a los materiales est\u00e1ndar en determinadas aplicaciones.<\/p>\n<p>La competencia en el mercado del carburo de silicio es intensa, y los principales actores, como SK Siltron, invierten mucho en innovaci\u00f3n y expansi\u00f3n de productos para impulsar el crecimiento de los ingresos y ganar m\u00e1s cuota de mercado. Tambi\u00e9n emplean m\u00e9todos de I+D en un intento de introducir nuevos servicios que puedan darles ventaja frente a sus competidores y hacerles ganar m\u00e1s negocio. Recientemente, han aumentado la capacidad de fabricaci\u00f3n de su planta de Bay City, situada en EE.UU., que puede producir 100.000 obleas al a\u00f1o, por ejemplo<\/p>\n<p>El crecimiento del mercado del carburo de silicio puede verse limitado por sus materias primas caras y dif\u00edciles de obtener. Adem\u00e1s, su fabricaci\u00f3n requiere altas temperaturas, lo que aumenta considerablemente los costes y restringe su disponibilidad en mercados sensibles a los precios.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El carburo de silicio es un material extremadamente duro y duradero que suele encontrarse en muelas abrasivas y abrasivos. Con una excepcional clasificaci\u00f3n de dureza Mohs de 9 en la escala Mohs, \u00a1s\u00f3lo el diamante y el nitruro de boro c\u00fabico lo superan! Las excelentes propiedades de dureza del carburo de silicio le permiten superar a otras opciones cuando se utiliza para muelas abrasivas y abrasivos. 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