O carboneto de silício (SiC) é um material com várias propriedades únicas que o tornam valioso em várias aplicações industriais e de alta tecnologia.
No entanto, também tem algumas limitações que devem ser consideradas aquando da sua seleção e aplicação em diferentes ambientes.
Quais são as limitações do carboneto de silício (3 desafios principais)?
1. Dificuldades de processamento
O carboneto de silício é um material muito duro e quebradiço.
Este facto torna difícil o seu processamento e fabrico em formas grandes ou complexas.
A elevada dureza e resistividade das cerâmicas de SiC requerem técnicas de fabrico especiais.
Uma dessas técnicas é a maquinagem por descarga eléctrica (EDM).
A EDM pode melhorar a maquinabilidade do SiC quando a sua resistividade é reduzida para menos de 100Ω-cm.
Isto permite o fabrico de peças complexas.
2. Aumento da resistência eléctrica
Um inconveniente significativo dos elementos de aquecimento de SiC é a sua suscetibilidade a reacções com gases atmosféricos a altas temperaturas.
Estas reacções podem alterar a secção transversal condutora do elemento.
Isto leva a um aumento gradual da resistência eléctrica ao longo do tempo.
A resistência de um elemento de aquecimento cerâmico de carboneto de silício pode aumentar até 300% antes do fim da sua vida útil.
Isto pode afetar o seu desempenho e eficiência.
3. Resistência ao choque térmico
Embora o SiC tenha uma elevada condutividade térmica, é menos resistente ao choque térmico em comparação com outros materiais.
As mudanças rápidas de temperatura podem induzir tensões térmicas e microfissuras.
Isto pode danificar potencialmente o material.
O coeficiente de expansão térmica do SiC é relativamente baixo.
No entanto, a sua capacidade para suportar flutuações bruscas de temperatura é limitada.
Este pode ser um fator crítico em aplicações que envolvam aquecimento ou arrefecimento rápido.
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