O carbeto de sil\u00edcio, tamb\u00e9m conhecido como carborundum, \u00e9 um composto de sil\u00edcio puro e carbono. Esse material cer\u00e2mico possui muitas propriedades \u00fateis, incluindo resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o, estabilidade em altas temperaturas e capacidades semicondutoras de intervalo de banda larga.<\/p>\n
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O carbeto de sil\u00edcio est\u00e1 entre os materiais cer\u00e2micos mais duros. Al\u00e9m disso, sua dureza permanece relativamente inalterada em temperaturas elevadas, o que o torna adequado para aplica\u00e7\u00f5es de alta temperatura, como elementos de aquecimento de alta temperatura em geradores de infravermelho distante e reatores qu\u00edmicos. Al\u00e9m disso, o carbeto de sil\u00edcio resiste bem ao desgaste causado por for\u00e7as de atrito, o que o torna adequado para selos mec\u00e2nicos usados em sistemas de bombas e ideal para uso em bicos de inje\u00e7\u00e3o de jato de areia e elementos de aquecimento em geradores de infravermelho distante.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o de carbeto de sil\u00edcio normalmente envolve a fundi\u00e7\u00e3o em alta temperatura de mat\u00e9rias-primas como areia de quartzo e coque de petr\u00f3leo (ou coque de carv\u00e3o) em um forno de resist\u00eancia, produzindo carbeto de sil\u00edcio verde, que \u00e9 ent\u00e3o mo\u00eddo em forma de p\u00f3 antes de ser comprimido em gr\u00e2nulos, posteriormente mo\u00eddo e purificado para produzir o produto final.<\/p>\n
O SiC granulado \u00e9 ligado por rea\u00e7\u00e3o ou sinterizado diretamente para produzir v\u00e1rios graus, com a rea\u00e7\u00e3o ligada formando custos mais baixos, mas gr\u00e3os mais grossos para temperaturas de uso mais altas e resist\u00eancia ao desgaste do que a sinteriza\u00e7\u00e3o direta. A deposi\u00e7\u00e3o de vapor oferece um meio eficaz de produzir formas mais puras do material para determinadas aplica\u00e7\u00f5es, produzindo uma microestrutura mais consistente com impurezas reduzidas, o que aumenta a dureza da radia\u00e7\u00e3o. A alta dureza por radia\u00e7\u00e3o do SiC o torna particularmente vantajoso em aplica\u00e7\u00f5es eletr\u00f4nicas, em que sua estrutura at\u00f4mica contribui para a dispers\u00e3o de el\u00e9trons e pr\u00f3tons nas superf\u00edcies, al\u00e9m de prolongar a vida \u00fatil do dispositivo quando exposto a uma exposi\u00e7\u00e3o prolongada \u00e0 radia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 um material extremamente condutor de calor. Ele conduz quatro vezes mais calor do que o carbeto de boro e mais de dez vezes mais calor do que o diamante, gra\u00e7as ao fato de seus \u00e1tomos de carbono formarem uma liga\u00e7\u00e3o covalente com um \u00e1tomo de sil\u00edcio no centro de sua estrutura cristalina, o que o torna uma excelente op\u00e7\u00e3o para aplica\u00e7\u00f5es de alta temperatura.<\/p>\n
Al\u00e9m disso, o material cer\u00e2mico \u00e9 altamente resistente \u00e0 corros\u00e3o e pode suportar ambientes qu\u00edmicos agressivos que podem ocorrer em instala\u00e7\u00f5es de produ\u00e7\u00e3o de papel, tecnologia de energia e processamento de a\u00e7o. Al\u00e9m disso, seu baixo ponto de ebuli\u00e7\u00e3o e de fus\u00e3o torna seguro seu uso como material cer\u00e2mico.<\/p>\n
O vidro de cal sodada (SOG) pode ser dopado com nitrog\u00eanio ou f\u00f3sforo para formar um semicondutor do tipo n, enquanto ber\u00edlio, boro, alum\u00ednio e g\u00e1lio podem ser adicionados para aplica\u00e7\u00f5es do tipo p. O SOG \u00e9 geralmente escolhido em vez do nitreto de sil\u00edcio (SiN) devido \u00e0 sua maior \u00e1rea de superf\u00edcie.<\/p>\n
Al\u00e9m de ser um condutor t\u00e9rmico excepcional, o silicone tamb\u00e9m \u00e9 um material de refor\u00e7o inestim\u00e1vel para compostos de borracha. O silicone pode aumentar a rigidez e a resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o da borracha e, ao mesmo tempo, diminuir o tempo e a temperatura de cura; al\u00e9m disso, pode reduzir a energia necess\u00e1ria para a cura por meio de uma dispers\u00e3o mais uniforme do agente de cura em todo o composto - qualidades ideais que tornam esse material perfeito para a produ\u00e7\u00e3o de pneus, produ\u00e7\u00e3o de revestimentos industriais e outras aplica\u00e7\u00f5es em condi\u00e7\u00f5es exigentes.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio apresenta um intervalo de banda maior do que os materiais semicondutores convencionais, o que o torna o material ideal para dispositivos de energia que exigem altas temperaturas de opera\u00e7\u00e3o, frequ\u00eancias de comuta\u00e7\u00e3o mais altas e maior efici\u00eancia energ\u00e9tica. Al\u00e9m disso, o carbeto de sil\u00edcio \u00e9 uma excelente op\u00e7\u00e3o de material para a constru\u00e7\u00e3o de circuitos integrados (ICs) para facilitar a eletr\u00f4nica de pot\u00eancia, os componentes de computador, os sistemas de RF, os avan\u00e7os optoeletr\u00f4nicos etc.<\/p>\n
Sua estrutura exclusiva compreende camadas hexagonais de \u00e1tomos de sil\u00edcio e carbono dispostos em redes c\u00fabicas de face centrada (FCC). A liga\u00e7\u00e3o at\u00f4mica confere a esse material uma for\u00e7a de liga\u00e7\u00e3o excepcionalmente alta, criando redes covalentes em toda a sua superf\u00edcie, o que leva a um intervalo de banda excepcionalmente amplo de 3,26 eV.<\/p>\n
As amplas lacunas de banda de energia permitem um aumento na excita\u00e7\u00e3o do par el\u00e9tron-buraco dentro de um material e permitem a forma\u00e7\u00e3o de f\u00f3tons por meio da recombina\u00e7\u00e3o com pares el\u00e9tron-buraco; a luz produzida como resultado \u00e9 conhecida como luminesc\u00eancia.<\/p>\n
Os semicondutores WBG apresentam altas tens\u00f5es de ruptura que permitem que eles trabalhem de forma eficaz em temperaturas mais altas, levando a uma maior densidade de pot\u00eancia e efici\u00eancia superior. Como resultado, os dispositivos de pot\u00eancia baseados em carbeto de sil\u00edcio podem ser constru\u00eddos usando dissipadores de calor e sistemas de resfriamento menores, permitindo fatores de forma mais compactos.<\/p>\n
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O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 um material extremamente duro e flex\u00edvel, capaz de suportar altas temperaturas e tens\u00f5es e, ao mesmo tempo, permanecer leve, o que o torna adequado para v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es. O carbeto de sil\u00edcio pode ser encontrado em materiais compostos, como o carbeto de sil\u00edcio refor\u00e7ado com fibra de carbono (CFRC), encontrado em freios automotivos, bem como em placas de cer\u00e2mica usadas em coletes \u00e0 prova de balas. Al\u00e9m disso, a blindagem Chobham, usada por ve\u00edculos militares para resistir a ataques de fogo inimigo, tamb\u00e9m \u00e9 feita de material de carbeto de sil\u00edcio que pode resistir a impactos de alta velocidade de armas inimigas.<\/p>\n
O SiC tem excelente resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o e pode operar em ambientes agressivos sem sofrer danos, como ambientes de alta temperatura e presen\u00e7a de produtos qu\u00edmicos, como \u00e1cido fluor\u00eddrico, fluoreto de s\u00f3dio e acetona. Al\u00e9m disso, sua resist\u00eancia permanece intacta mesmo sob altos n\u00edveis de umidade, sem degrada\u00e7\u00e3o de sua integridade.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio em seu estado puro atua como um isolante; no entanto, ele pode ser feito para conduzir eletricidade com a adi\u00e7\u00e3o controlada de impurezas, conhecidas como dopantes. A dopagem com alum\u00ednio, boro ou g\u00e1lio cria um semicondutor do tipo p, enquanto a adi\u00e7\u00e3o de dopantes de nitrog\u00eanio ou f\u00f3sforo produz um semicondutor do tipo N, que pode atingir a supercondutividade em determinadas circunst\u00e2ncias.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 um material indispens\u00e1vel na pesquisa e produ\u00e7\u00e3o de materiais avan\u00e7ados. Com suas propriedades superiores, o carbeto de sil\u00edcio tem a capacidade de substituir os semicondutores de sil\u00edcio em aplica\u00e7\u00f5es eletr\u00f4nicas exigentes, como eletr\u00f4nica de pot\u00eancia para ve\u00edculos el\u00e9tricos terrestres ou instrumentos em ve\u00edculos de explora\u00e7\u00e3o espacial, como rovers ou sondas (Mantooth, Zetterling & Rusu). Al\u00e9m disso, a confiabilidade e a efici\u00eancia de longo prazo desse material o tornam um excelente candidato para uso em sistemas de energia solar que exigem confiabilidade e efici\u00eancia de longo prazo (Mantooth et al.).<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, also referred to as carborundum, is a compound composed of pure silicon and carbon. This ceramic material possesses many useful properties including abrasive resistance, high temperature stability and wide band gap semiconductor capabilities. American Elements offers high purity, ACS Reagent Grade and Technical Grade SiC in standard and customized packaging options. Please reach …<\/p>\n