O carboneto de silício (SiC) é um composto de carbono e silício.
É conhecido pelas suas excepcionais propriedades mecânicas, térmicas e químicas.
O SiC apresenta baixa densidade, elevada resistência, baixa expansão térmica, elevada condutividade térmica, elevada dureza, elevado módulo de elasticidade, excelente resistência ao choque térmico e superior inércia química.
Estas propriedades fazem do SiC um material versátil em várias aplicações industriais e de alta tecnologia.
Propriedades mecânicas e térmicas do SiC
O SiC tem uma elevada dureza, perdendo apenas para o diamante e o carboneto de boro.
Isto torna-o um excelente abrasivo e material para aplicações resistentes ao desgaste.
O seu elevado módulo de elasticidade indica uma forte resistência à deformação sob tensão.
Este facto contribui para a sua integridade estrutural.
A baixa expansão térmica e a elevada condutividade térmica do material tornam-no resistente às tensões térmicas.
É capaz de conduzir eficazmente o calor.
Isto é crucial para aplicações que envolvem mudanças rápidas de temperatura ou cargas térmicas elevadas.
Estabilidade química e física do SiC
O SiC demonstra uma inércia química superior.
Isto torna-o ideal para utilização em ambientes com substâncias corrosivas.
Por exemplo, em bocais de dessulfurização e componentes de bombas químicas.
A sua resistência ao ataque químico e à degradação aumenta o seu tempo de vida nestes ambientes agressivos.
Condutividade eléctrica do SiC
Embora tradicionalmente considerado uma cerâmica, o SiC pode ser projetado para apresentar condutividade eléctrica.
Isto expande as suas aplicações para incluir elementos de aquecimento elétrico e componentes em dispositivos semicondutores.
A sua capacidade de conduzir eletricidade permite a utilização de maquinagem por descarga eléctrica (EDM).
Isto facilita a produção de formas complexas e peças de precisão.
Aplicações do SiC
As diversas propriedades do SiC permitem a sua utilização numa vasta gama de aplicações.
Estas incluem abrasivos, refractários, cerâmicas, elementos de aquecimento elétrico, equipamento de processamento de semicondutores e estruturas de alta temperatura.
Na indústria da defesa, as cerâmicas de SiC são utilizadas como armaduras à prova de bala devido à sua elevada dureza e peso reduzido.
Na indústria dos semicondutores, os dispositivos de SiC oferecem um desempenho superior ao dos materiais tradicionais, como o silício e o arsenieto de gálio.
Isto é particularmente verdade em aplicações de energia.
Fabrico e processamento de SiC
O SiC é produzido através de vários métodos, como a sinterização, a ligação por reação, o crescimento de cristais e a deposição química de vapor (CVD).
Cada método responde a diferentes aplicações e requisitos.
Com o CVD, o SiC oferece uma baixa resistência eléctrica adequada para aplicações eléctricas e electrónicas.
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