O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 um dos materiais mais duros conhecidos, ostentando uma dureza Mohs superior \u00e0 do diamante. Al\u00e9m disso, suas propriedades mec\u00e2nicas incluem excelentes valores de resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o e m\u00f3dulo de Young.<\/p>\n
As propriedades el\u00e9tricas do grafeno incluem alta mobilidade de el\u00e9trons de satura\u00e7\u00e3o e resist\u00eancia \u00e0 quebra de tens\u00e3o, o que o torna adequado para eletr\u00f4nicos de alto desempenho, como inversores.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 uma liga composta de carbono e sil\u00edcio com estruturas de liga\u00e7\u00e3o covalente. O SiC pode ser produzido por meio da rea\u00e7\u00e3o de uma mistura de carbono e s\u00edlica em fornos de resist\u00eancia el\u00e9trica a temperaturas que variam entre 1.700 e 2.500 graus Celsius; isso produz um lingote cil\u00edndrico s\u00f3lido composto de grafite, alfa SiC, material de grau metal\u00fargico beta SiC, bem como qualquer material n\u00e3o reagido em suas superf\u00edcies externas.<\/p>\n
O SiC \u00e9 uma forma cristalina de amarelo a verde a preto-azulado com densidade de 3,21 g cm-3 e sublima a 2.700 graus Celsius; ele tamb\u00e9m pode se dissolver em solu\u00e7\u00f5es alcalinas l\u00edquidas e sol\u00faveis em ferro.<\/p>\n
O SiC \u00e9 um material policristalino com microestrutura interna vari\u00e1vel, dependendo de seu tipo policristalino e do m\u00e9todo de forma\u00e7\u00e3o, com propriedades muito variadas. Uma das principais diferen\u00e7as entre os polimorfos a-SiC e b-SiC est\u00e1 em seus respectivos sistemas cristalinos: wurtzita hexagonal para a-SiC e carbeto de tungst\u00eanio (WC) rombo\u00e9drico, respectivamente - embora o \u00faltimo tenha um ponto de fus\u00e3o de 1875 graus Celsius mais baixo do que o seu hom\u00f3logo, o que o torna a escolha mais popular entre esses polimorfos.<\/p>\n
O SiC cristalino consiste em \u00e1tomos de sil\u00edcio e carbono dispostos em uma estrutura de treli\u00e7a tridimensional que forma liga\u00e7\u00f5es covalentes entre as camadas, o que confere a esse material altos pontos de fus\u00e3o e resist\u00eancia \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o interna, al\u00e9m de contribuir para sua dureza.<\/p>\n
As propriedades el\u00e9tricas do SiC cristalino dependem de seu pol\u00edtipo (c\u00fabico, hexagonal ou r\u00f4mbico). Cada politopo exibe propriedades eletr\u00f4nicas semicondutoras distintas devido aos diferentes arranjos dos \u00e1tomos de Si e carbono em sua estrutura cristalina.<\/p>\n
Em um processo de produ\u00e7\u00e3o t\u00edpico, o SiC puro \u00e9 sublimado em alta temperatura em uma atmosfera de g\u00e1s arg\u00f4nio e, em seguida, cristalizado em cristais de semente usando o processo da Lely, criando cristais \u00fanicos que s\u00e3o processados posteriormente para aplica\u00e7\u00f5es de eletr\u00f4nica de pot\u00eancia usando est\u00e1gios de processo bem estabelecidos.<\/p>\n
As propriedades duras e resistentes ao desgaste do carbeto de sil\u00edcio fazem dele um excelente material abrasivo na lapida\u00e7\u00e3o moderna. Al\u00e9m disso, o carbeto de sil\u00edcio tamb\u00e9m tem sido utilizado como material de revestimento refrat\u00e1rio em fornos industriais, bem como na constru\u00e7\u00e3o de rebolos e ferramentas de corte.<\/p>\n
O SiC tem propriedades mec\u00e2nicas que variam significativamente com base em seus processos de forma\u00e7\u00e3o e queima, tamanho de gr\u00e3o, pureza, estequiometria e estrutura de poros em seu corpo densificado. A temperatura exerce uma enorme influ\u00eancia sobre essas caracter\u00edsticas, que podem at\u00e9 mesmo diferir muito entre as fontes.<\/p>\n
O m\u00f3dulo de Young para SiC denso \u00e9 de aproximadamente 400-450 GNm-2 a 20 graus Celsius e 360-400 GNm-2 a 1500 graus Celsius; sua resist\u00eancia ao cisalhamento representa metade desse valor; a resist\u00eancia \u00e0 flex\u00e3o pode ser dif\u00edcil de medir para esses materiais; os valores relatados na literatura variam entre 500-660 MNm-2 a 20 graus Celsius e cerca de 5000-6000 MNm-2 a 1500 graus Celsius; a resist\u00eancia \u00e0 flu\u00eancia \u00e9 excelente, enquanto os n\u00edveis de tens\u00e3o devem permanecer dentro de n\u00edveis razo\u00e1veis para evitar rachaduras e fraturas.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio tem a capacidade de resistir a altas temperaturas e rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas, oferecendo prote\u00e7\u00e3o contra a degrada\u00e7\u00e3o em ambientes agressivos. Infelizmente, por\u00e9m, esse material fr\u00e1gil e duro atinge resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o em temperatura ambiente de cerca de 4GPa (Engineering Property Data' 1979).<\/p>\n
O SiC \u00e9 conhecido por sua condutividade el\u00e9trica superior e baixa resist\u00eancia, o que o torna adequado para aplica\u00e7\u00f5es eletr\u00f4nicas de pot\u00eancia e de RF, com baixa resistividade e alta mobilidade de el\u00e9trons de satura\u00e7\u00e3o que podem ser aproveitadas com grande efeito. Al\u00e9m disso, a durabilidade do SiC se estende \u00e0 resist\u00eancia \u00e0 radia\u00e7\u00e3o e ao choque t\u00e9rmico, al\u00e9m de ser duradouro.<\/p>\n
Os fabricantes usam v\u00e1rios processos para produzir SiC c\u00fabico. Um m\u00e9todo envolve o SiC ligado por rea\u00e7\u00e3o, produzido pela mistura de carbono em p\u00f3 com plastificante e queimado; a infus\u00e3o subsequente pode adicionar sil\u00edcio gasoso ou carbono fundido para formar mais SiC. Outra abordagem utiliza a deposi\u00e7\u00e3o de vapor qu\u00edmico, por meio da qual os gases entram em uma c\u00e2mara de v\u00e1cuo antes de serem depositados em substratos para crescimento; essa tecnologia se mostrou popular no setor de semicondutores.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is one of the hardest materials known, boasting a Mohs hardness greater than diamond. Furthermore, its mechanical properties include excellent tensile strength and Young’s modulus values. Electrical properties of graphene include high saturation electron mobility and voltage breakdown resistance, making it suitable for high performance electronics such as inverters. Chemical Composition Silicon carbide …<\/p>\n