O carboneto de silício (SiC) é um composto de carbono e silício conhecido pelas suas excepcionais propriedades mecânicas e térmicas.
Caracteriza-se por uma elevada dureza, elevada condutividade térmica, baixa expansão térmica e excelente resistência ao choque térmico.
O SiC é altamente resistente a reacções químicas e mantém a sua força a temperaturas muito elevadas, tornando-o adequado para várias aplicações de alto desempenho em indústrias como a dos semicondutores, elementos de aquecimento e abrasivos.
Quais são as propriedades químicas do carboneto de silício? 7 pontos-chave que precisa de saber
1. Inércia e resistência ao ataque químico
O carboneto de silício não é atacado por quaisquer ácidos, álcalis ou sais fundidos até 800°C.
Esta inércia química torna-o ideal para utilização em ambientes onde a exposição a substâncias corrosivas é comum.
A altas temperaturas, o SiC forma um revestimento protetor de óxido de silício, aumentando ainda mais a sua resistência à degradação química.
2. Estabilidade térmica
No ar, o SiC pode ser utilizado até 1600°C devido à sua capacidade de formar uma camada protetora de óxido a 1200°C.
Esta estabilidade a altas temperaturas é crucial para a sua utilização em fornos de alta temperatura e noutras aplicações em que os materiais são expostos a calor extremo.
3. Elevada dureza
Com uma classificação de dureza Mohs de 9, o SiC é quase tão duro como o diamante.
Isto torna-o extremamente durável e resistente ao desgaste, adequado para aplicações que requerem resistência à abrasão.
4. Alta condutividade térmica
O SiC tem uma gama de condutividade térmica de 120-270 W/mK, que é significativamente mais elevada do que muitos outros materiais.
Esta propriedade permite uma distribuição eficiente do calor e ajuda a evitar o sobreaquecimento localizado, aumentando a sua adequação a aplicações de alta temperatura.
5. Baixa Expansão Térmica
A expansão térmica do SiC é de 4,0x10-6/°C, o que é inferior à maioria dos outros materiais semicondutores.
Este baixo coeficiente de expansão contribui para a sua excelente resistência ao choque térmico, uma vez que minimiza o stress induzido por mudanças rápidas de temperatura.
6. Resistência ao choque térmico
Devido à sua elevada condutividade térmica e baixa expansão térmica, o SiC pode suportar mudanças rápidas de temperatura sem sofrer danos.
Esta propriedade é crucial em aplicações em que o material sofre flutuações de temperatura frequentes e significativas.
7. Condutividade eléctrica
O carboneto de silício pode ser transformado num condutor elétrico, o que levou à sua utilização em elementos de aquecimento por resistência, termistores e varistores.
A capacidade de controlar a sua resistência eléctrica torna-o versátil para várias aplicações electrónicas.
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