Usos del carburo de silicio

El carburo de silicio es un excelente material cerámico no oxidado con propiedades excepcionales. Especialmente duro, el carburo de silicio es un material ideal para fabricar componentes resistentes al desgaste o abrasivos.

También ofrece una excelente resistencia a la corrosión y puede funcionar con seguridad durante periodos prolongados en entornos ácidos, alcalinos y oxidantes. Además, su rendimiento a altas temperaturas lo hace adecuado para su uso en hornos de metal fundido y otros equipos de calentamiento.

Horno de oxígeno básico

El carburo de silicio es conocido por su alta resistencia a la corrosión y tiene una dureza Mohs de 9. También presenta una resistencia superior al desgaste, lo que lo convierte en una opción excelente para aplicaciones que funcionan en condiciones ambientales severas. Además, el carburo de silicio actúa como aislante eléctrico.

El horno de oxígeno básico, también conocido como proceso de fabricación de acero Linz-Donawitz o fabricación de acero con convertidor de oxígeno, representa 67% de la producción mundial de acero bruto. Esta técnica utiliza el soplado de oxígeno en arrabio fundido en un recipiente revestido de material refractario para oxidarlo y fabricar acero bruto.

Las plantas siderúrgicas modernas suelen utilizar el proceso básico del horno de oxígeno, en el que el hierro fundido se mezcla con oxígeno puro para fabricar acero de forma rápida y eficaz. Una lanza de boquillas múltiples sopla este oxígeno puro sobre la cámara del convertidor y lo convierte en calor exotérmico, fundiendo los depósitos de carbono al tiempo que forma acero apto para diversos usos.

Planta siderúrgica

Las plantas siderúrgicas son grandes instalaciones integradas cuya construcción y explotación suelen costar entre 1.000 y 1.400 millones de euros. Producen diversos productos acabados, como chapas y tubos pesados, así como raíles y barras, con una capacidad de producción anual superior a 2.000.000 de toneladas.

Las fábricas integradas suelen constar de hornos de coque y planta química de carbón, planta de sinterización, alto horno, acería y trenes de laminación. El alto horno convierte el mineral de hierro en acero líquido que puede fundirse en diversas formas.

Programar el proceso de fabricación en una planta siderúrgica implica comprender todos sus procedimientos. Si los procedimientos anteriores no pueden colaborar eficazmente con los posteriores, podrían desperdiciarse equipos y recursos humanos; unas verdaderas capacidades de optimización que traspasen los límites de los sistemas tradicionales pueden aportar la solución a este reto. La intensidad energética ha disminuido considerablemente en esta industria en los últimos quince años.

Industria química

El carburo de silicio es una de las sustancias más duras que se conocen, con una dureza en la escala de Mohs comparable a la del diamante. Como tal, tiene muchos usos en aplicaciones de mecanizado abrasivo debido a su excelente resistencia al desgaste. Además, el carburo de silicio presenta excelentes propiedades de resistencia a la corrosión, ya que mantiene su resistencia incluso a temperaturas de hasta 2700 ºC.

Los entornos de procesamiento químico suelen exponer a los metales a ácidos, álcalis y otros agentes dañinos; además, posee una excelente conductividad térmica y un bajo coeficiente de dilatación para una mayor fiabilidad.

El carborundo puede doparse con fósforo o nitrógeno para producir un semiconductor de tipo n, y con berilio, boro, aluminio y galio para el dopado de tipo p. Su amplio bandgap permite una transferencia de energía eléctrica más eficaz que la de los semiconductores tradicionales, como el silicio o el germanio, lo que lo hace idóneo para la electrónica de potencia, como los convertidores CC/CC para sistemas de carga de vehículos eléctricos, la fabricación de LED y el tallado y pulido de piedras preciosas. A veces, el propio carborundo puede utilizarse como piedra preciosa.

Industria del automóvil

El carburo de silicio desempeña un papel fundamental en la producción de automóviles y ofrece múltiples ventajas que contribuyen a reducir el consumo de energía y la factura eléctrica. El carburo de silicio ofrece un importante potencial de ahorro en una industria que se enfrenta a cambios tan drásticos.

El carburo de silicio (SiC) es un compuesto cristalino extremadamente duro y duradero producido sintéticamente a partir de silicio y carbono, normalmente disponible como material sinterizado y producido mediante diversas técnicas como la recristalización, el prensado en caliente, la sinterización por microondas, la sinterización por reacción o la sinterización sin presión. El carburo de silicio cumple una importante función como material abrasivo y puede encontrarse en muelas abrasivas, herramientas de corte y productos de papel de lija.

El carburo de silicio posee unas propiedades eléctricas excepcionales debido a su naturaleza semiconductora. La resistencia de este material frente a ácidos orgánicos e inorgánicos, sales y álcalis es superior a la de muchos de sus homólogos, con resistencias de hasta siete órdenes de magnitud de diferencia; lo que hace que este material aislante sea adecuado para aplicaciones como inversores de tracción para vehículos eléctricos, así como convertidores CC/CC para sistemas de almacenamiento de energía.