{"id":112,"date":"2024-03-22T13:32:43","date_gmt":"2024-03-22T05:32:43","guid":{"rendered":"http:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=112"},"modified":"2024-03-22T13:32:43","modified_gmt":"2024-03-22T05:32:43","slug":"propiedades-y-aplicaciones-del-carburo-de-silicio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/propiedades-y-aplicaciones-del-carburo-de-silicio\/","title":{"rendered":"Propiedades y aplicaciones del carburo de silicio"},"content":{"rendered":"<p>El carburo de silicio es uno de los materiales m\u00e1s duros y resistentes de la Tierra, conocido por su solidez, conductividad t\u00e9rmica y resistencia a los \u00e1cidos, cualidades que lo hacen id\u00f3neo para aplicaciones en todos los sectores.<\/p>\n<p>El SiC es un mineral de origen natural conocido como moissanita; sin embargo, desde 1893 se produce en masa en forma de polvo y cristal para su uso como abrasivo y para otras aplicaciones industriales y como sustrato de semiconductores.<\/p>\n<h2>Caracter\u00edsticas<\/h2>\n<p>El carburo de silicio posee cualidades \u00fanicas que lo convierten en uno de los materiales industriales m\u00e1s ventajosos. Entre los materiales cer\u00e1micos avanzados, destaca su dureza y ligereza, su excelente conductividad t\u00e9rmica y sus bajos \u00edndices de expansi\u00f3n t\u00e9rmica, as\u00ed como su facilidad para soportar la erosi\u00f3n y la abrasi\u00f3n, cualidades que lo hacen adecuado para su uso en sistemas de revestimiento de molinos, componentes de ciclones, boquillas de pulverizaci\u00f3n y extrusoras.<\/p>\n<p>En estado puro, el carburo de silicio es un aislante el\u00e9ctrico. Sin embargo, a\u00f1adiendo impurezas controladas, el carburo de silicio puede comportarse como un dispositivo semiconductor: el aluminio, el boro y el galio pueden crear dispositivos de tipo P, mientras que el nitr\u00f3geno y el f\u00f3sforo dan lugar a dispositivos de tipo N.<\/p>\n<p>Los transistores de SiC presentan una mayor tensi\u00f3n de ruptura y una menor resistencia al encendido que sus hom\u00f3logos de silicio, lo que permite frecuencias de conmutaci\u00f3n m\u00e1s altas y sistemas electr\u00f3nicos de potencia m\u00e1s peque\u00f1os. Los inversores de carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos pueden utilizar SiC para reducir el tama\u00f1o y el peso de sus sistemas de gesti\u00f3n de potencia y aumentar la autonom\u00eda.<\/p>\n<h2>Propiedades<\/h2>\n<p>El carburo de silicio, m\u00e1s com\u00fanmente conocido como SiC, es un compuesto cristalino sint\u00e9tico excepcionalmente duro compuesto de silicio y carbono que es qu\u00edmicamente inerte y resistente a la corrosi\u00f3n (aunque susceptible al ataque de los \u00e1cidos clorh\u00eddrico, sulf\u00farico u otros).<\/p>\n<p>El carburo de silicio posee muchas propiedades ventajosas que lo convierten en un material valioso, como su gran resistencia y rigidez, sus bajos \u00edndices de expansi\u00f3n t\u00e9rmica, su resistencia a la oxidaci\u00f3n y la abrasi\u00f3n, as\u00ed como el mantenimiento de su resistencia el\u00e1stica incluso a altas temperaturas. Gracias a esta combinaci\u00f3n de propiedades cer\u00e1micas y semiconductoras, es un material excelente para la cer\u00e1mica estructural y los abrasivos.<\/p>\n<p>El SiC puro es un cristal incoloro. Sin embargo, a\u00f1adiendo diferentes cantidades de impurezas, sus propiedades el\u00e9ctricas pueden alterarse hasta convertirse en las de un semiconductor. Las estructuras estratificadas dentro de los cristales producen diferentes tipos de carburo de silicio con estructuras cristalinas \u00fanicas; la m\u00e1s frecuente es la estructura cristalina hexagonal 6H-SiC, adecuada para la electr\u00f3nica de potencia debido a su amplio valor de banda prohibida de 1,12 eV, seg\u00fan Wolfspeed.<\/p>\n<h2>Aplicaciones<\/h2>\n<p>Las propiedades f\u00edsicas y electr\u00f3nicas \u00fanicas del carburo de silicio est\u00e1n revolucionando la electr\u00f3nica de potencia. Los nuevos dispositivos fabricados con SiC ofrecen mayor fiabilidad, menores p\u00e9rdidas de potencia, tiempos de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidos y mayor eficiencia energ\u00e9tica que sus predecesores.<\/p>\n<p>El carburo de silicio puro se comporta como un aislante el\u00e9ctrico; sin embargo, el dopaje con impurezas controladas (denominadas dopantes ) le permite conducir la electricidad en determinadas circunstancias. El dopaje con aluminio, boro y galio produce semiconductores de tipo P; el dopaje con f\u00f3sforo y nitr\u00f3geno crea semiconductores de tipo N.<\/p>\n<p>La estructura at\u00f3mica del carburo de silicio se asemeja a la de los \u00e1tomos de carbono y silicio unidos covalentemente entre s\u00ed en dos tetraedros de coordinaci\u00f3n primaria, con cuatro \u00e1tomos de carbono y cuatro de silicio unidos covalentemente entre s\u00ed para formar dos tetraedros de coordinaci\u00f3n primaria, cada uno de ellos compuesto por cuatro \u00e1tomos de carbono y cuatro de silicio unidos covalentemente entre s\u00ed. Puede desarrollarse en diversas formas; normalmente se muele en polvo fino y luego se mezcla con auxiliares de sinterizaci\u00f3n sin \u00f3xidos, como aglutinantes de organosilicio, para formar una mezcla pastosa que luego puede moldearse mediante procesos de prensado isost\u00e1tico en fr\u00edo o extrusi\u00f3n; se utiliza ampliamente en herramientas de corte, materiales estructurales (chalecos antibalas\/blindajes compuestos), fabricaci\u00f3n de piezas de autom\u00f3viles, producci\u00f3n de material para espejos, as\u00ed como material para espejos de telescopios astron\u00f3micos.<\/p>\n<h2>Fabricaci\u00f3n<\/h2>\n<p>El carburo de silicio es uno de los materiales cer\u00e1micos avanzados m\u00e1s duros y resistentes, y ofrece bajos \u00edndices de expansi\u00f3n t\u00e9rmica, resistencia a los \u00e1cidos, resistencia a la erosi\u00f3n y excelente resistencia al desgaste.<\/p>\n<p>La producci\u00f3n de carburo de silicio implica diversas reacciones qu\u00edmicas, pero lo m\u00e1s habitual es emplear el Proceso Acheson. Consiste en calentar una mezcla de s\u00edlice y coque a altas temperaturas hasta que sus componentes qu\u00edmicos reaccionan qu\u00edmicamente y forman cristales.<\/p>\n<p>A continuaci\u00f3n, estos cristales se muelen hasta obtener un polvo fino y se combinan con coadyuvantes de sinterizaci\u00f3n sin \u00f3xidos, como los aglutinantes organosil\u00edcicos, para crear una pasta que se compacta y moldea mediante extrusi\u00f3n o prensado isost\u00e1tico en fr\u00edo.<\/p>\n<p>El carburo de silicio es un material indispensable en la lapidaria moderna, gracias a su dureza y durabilidad. Su versatilidad ha hecho que se utilice para todo, desde revestimientos de hornos, herramientas de corte y muelas abrasivas, piezas resistentes al desgaste en bombas y motores de cohetes, componentes electr\u00f3nicos de potencia de baja resistencia, as\u00ed como obleas m\u00e1s finas gracias a una menor tensi\u00f3n de ruptura.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide is one of the hardest and strongest materials on Earth, known for its strength, thermal conductivity and acid resistance &#8211; qualities which make it suitable for applications across industries. SiC is a naturally-occurring mineral known as moissanite; however, since 1893 it has been mass produced as powder and crystal form for use as [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-112","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/112","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=112"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/112\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":113,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/112\/revisions\/113"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=112"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=112"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=112"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}