O carboneto de silício (SiC) é um material cerâmico composto por silício e carbono.
É conhecido pelas suas excepcionais propriedades mecânicas e térmicas.
O SiC caracteriza-se por uma elevada dureza, elevada condutividade térmica, baixa expansão térmica e excelente resistência ao choque térmico.
Isto torna-o adequado para uma vasta gama de aplicações, incluindo abrasivos, refractários e fabrico de semicondutores.
5 principais propriedades e aplicações que precisa de conhecer
Composição e estrutura
O SiC é um composto de silício e carbono, com uma fórmula química de SiC.
Existe em várias formas cristalinas, sendo as mais comuns o α-SiC e o β-SiC.
A forma α-SiC, com múltiplos politopos como 6H, 4H e 15R, é predominante em aplicações industriais e é estável a altas temperaturas.
O β-SiC, com uma estrutura cristalina cúbica, é estável a temperaturas inferiores a 1600°C e transforma-se em α-SiC a temperaturas mais elevadas.
Propriedades mecânicas e térmicas
Elevada dureza: O SiC tem uma dureza próxima da do diamante, o que faz dele um excelente material abrasivo.
Elevada condutividade térmica: Com valores que variam entre 120 e 270 W/mK, o SiC conduz eficazmente o calor, o que é crucial para aplicações como elementos de aquecimento e permutadores de calor.
Baixa Expansão Térmica: O seu coeficiente de expansão térmica de 4,0x10-6/°C assegura alterações dimensionais mínimas com as flutuações de temperatura, aumentando a sua resistência ao choque térmico.
Excelente resistência ao choque térmico: Esta propriedade permite ao SiC suportar mudanças rápidas de temperatura sem rachar, tornando-o ideal para ambientes de alta temperatura.
Aplicações
O SiC é utilizado em vários sectores devido às suas propriedades únicas.
Indústria de semicondutores: As cerâmicas de SiC são utilizadas em discos de moagem e dispositivos de fixação para a produção de bolachas de silício, beneficiando da sua elevada dureza e compatibilidade térmica com o silício.
Eletrónica de potência: Os dispositivos de SiC são preferidos nos semicondutores de potência devido ao seu amplo intervalo de banda, elevada condutividade térmica e elevado campo elétrico de rutura, superando os materiais tradicionais como o silício e o arsenieto de gálio.
Abrasivos e refractários: A natureza abrasiva do SiC e a sua resistência a altas temperaturas tornam-no adequado para mós e materiais refractários.
Preparação
O SiC industrial é principalmente sintetizado, com métodos que incluem o método Acheson, a redução carbotérmica a baixa temperatura do dióxido de silício e a reação direta silício-carbono.
Estes processos produzem pós de SiC que são depois utilizados para fabricar vários produtos de SiC.
Em resumo, o SiC é um material cerâmico versátil com uma resistência mecânica e propriedades térmicas excepcionais, tornando-o indispensável em aplicações industriais modernas, particularmente em ambientes de alta temperatura e abrasivos.
Continue a explorar, consulte os nossos especialistas
Descubra o auge da engenharia cerâmica com os produtos premium de carboneto de silício da KINTEK.
Desde o fabrico de semicondutores à eletrónica de potência, confie nos nossos materiais SiC para uma dureza, condutividade térmica e resistência inigualáveis.
Aumente o desempenho da sua indústria com as soluções KINTEK - explore a nossa gama hoje e experimente o poder do SiC!
