El carburo de silicio (SiC) es un material sint\u00e9tico ultraduro sintetizado por primera vez en 1891 por Edward Acheson en un horno calentado con carbono y al\u00famina. Desde su lanzamiento a la industria como abrasivo industrial en la d\u00e9cada de 1920, el SiC se ha convertido r\u00e1pidamente en uno de los materiales m\u00e1s solicitados a gran escala.<\/p>\n
El SiC se presenta en varias estructuras cristalinas conocidas como polit\u00edpos; para aplicaciones de alta potencia, el polit\u00edpo de estructura at\u00f3mica hexagonal 4H-SiC es el mejor.<\/p>\n
El carburo de silicio es una cer\u00e1mica fina con diversas propiedades f\u00edsicas que lo convierten en uno de los materiales refractarios m\u00e1s vers\u00e1tiles del mercado. Desde su solidez, dureza, resistencia a la corrosi\u00f3n y alto punto de fusi\u00f3n hasta su versatilidad en aplicaciones de ingenier\u00eda extremas -como cojinetes de bombas, v\u00e1lvulas, inyectores de chorro de arena y matrices de extrusi\u00f3n-, el carburo de silicio ha demostrado ser un elemento vital para los dispositivos electr\u00f3nicos modernos. Adem\u00e1s de estas impresionantes caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas, el carburo de silicio ofrece importantes capacidades semiconductoras como ingrediente indispensable.<\/p>\n
El carburo de silicio puro es una sustancia cristalina incolora con una densidad de 3,21g\/mL y un punto de fusi\u00f3n que supera los 2700degC. Suele producirse mediante el proceso Acheson, en el que se combinan arena de s\u00edlice y coque y se calientan a altas temperaturas en un horno el\u00e9ctrico hasta que la arena de s\u00edlice se carboniza para formar estructuras de cristal grueso como el a-SiC, mientras que en los lingotes de b-SiC se forman estructuras c\u00fabicas de diamante.<\/p>\n
El alfa-SiC es el polimorfo m\u00e1s frecuente del carburo de silicio, con una estructura cristalina hexagonal similar a la wurtzita. Las formas Beta-SiC con estructuras cristalinas c\u00fabicas de diamante se encuentran con mayor frecuencia en meteoritos; adem\u00e1s, esta forma se utiliza con frecuencia en la producci\u00f3n industrial mediante procesos de fusi\u00f3n y fundici\u00f3n para fabricar diversos productos.<\/p>\n
El carburo de silicio es una cer\u00e1mica resistente no oxidada con notables propiedades f\u00edsicas y qu\u00edmicas: gran dureza y rigidez, bajos \u00edndices de dilataci\u00f3n t\u00e9rmica y excepcional resistencia a la corrosi\u00f3n. Adem\u00e1s, su amplia banda prohibida lo hace id\u00f3neo para aplicaciones electr\u00f3nicas de alta potencia.<\/p>\n
El agua, el alcohol y la mayor\u00eda de los \u00e1cidos, excepto el \u00e1cido fluorh\u00eddrico y los fluoruros \u00e1cidos, no la disuelven, lo que le confiere una estabilidad qu\u00edmica superior a la de la mayor\u00eda de las dem\u00e1s cer\u00e1micas refractarias.<\/p>\n
El carburo de silicio fue sintetizado artificialmente por primera vez por Edward Acheson en 1891 como subproducto accidental de su fusi\u00f3n de carbono y al\u00famina calentada el\u00e9ctricamente, y se ha convertido en una de las cer\u00e1micas industriales m\u00e1s importantes del mundo, utilizada tanto como material abrasivo para aleaciones de acero como cer\u00e1mica estructural.<\/p>\n
El carburo de silicio posee una disposici\u00f3n tetra\u00e9drica apretada unida por enlaces covalentes. Una variedad de secuencias de apilamiento da lugar a sus diversos polit\u00edpos, cada uno de los cuales se distingue por propiedades f\u00edsicas y qu\u00edmicas distintas.<\/p>\n
La forma alfa (a-SiC) presenta una estructura cristalina hexagonal similar a la wurtzita, mientras que su versi\u00f3n beta (b-SiC) exhibe una estructura cristalina de zinc blenda similar al diamante. Ambas variedades de SiC se pueden mecanizar f\u00e1cilmente con restricciones de dureza limitadas, y se esmerilan en diversas formas para su uso como productos abrasivos o espejos en telescopios, siendo las aplicaciones populares de estos materiales.<\/p>\n
El carburo de silicio es un material semiconductor, lo que significa que presenta algunas caracter\u00edsticas que se encuentran tanto en los metales (que conducen la electricidad) como en los no metales, como los aislantes (que resisten el flujo el\u00e9ctrico). La naturaleza exacta de sus propiedades el\u00e9ctricas depende de la temperatura y de las impurezas presentes en su estructura cristalina: a bajas temperaturas act\u00faa m\u00e1s como un aislante que resiste el flujo el\u00e9ctrico, mientras que a altas temperaturas se convierte en un conductor que permite el paso de la electricidad.<\/p>\n
La estructura cristalina del SiC est\u00e1 formada por capas de \u00e1tomos de silicio y carbono unidos en configuraciones tetra\u00e9dricas. Estas capas estrechamente empaquetadas forman una estructura compacta que da lugar a diferentes estructuras cristalinas denominadas polit\u00edpos; cada polit\u00edpo tiene la misma composici\u00f3n qu\u00edmica pero diferentes estructuras cristalinas que afectan a sus propiedades el\u00e9ctricas. La secuencia de apilamiento de las capas de cada polipo puede dar lugar a estructuras cristalinas c\u00fabicas, hexagonales o rombo\u00e9dricas.<\/p>\n
El SiC es un material atractivo para los dispositivos de potencia de alto voltaje por su estructura cristalina tetra\u00e9drica y su amplia banda de separaci\u00f3n electr\u00f3nica, que lo hacen especialmente adecuado para diodos y transistores. La mayor brecha de banda electr\u00f3nica del SiC le permite soportar campos el\u00e9ctricos de ruptura m\u00e1s elevados que el silicio, al tiempo que reduce las p\u00e9rdidas de conmutaci\u00f3n, lo que contribuye a mejorar la eficiencia energ\u00e9tica. Adem\u00e1s, la conductividad del carburo de silicio poroso puede modificarse dop\u00e1ndolo con impurezas para conseguir una conductividad y una capacidad de voltaje mayores para su uso en convertidores de potencia eficientes para veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/p>\n
El carburo de silicio es un material extremadamente duro y qu\u00edmicamente inerte que se encuentra en la naturaleza en forma de diamantes negros con una dureza Mohs de 9. Tiene muchas propiedades ventajosas, como estabilidad t\u00e9rmica, bajos \u00edndices de expansi\u00f3n t\u00e9rmica y resistencia a los ataques qu\u00edmicos, lo que lo hace perfecto como material semiconductor.<\/p>\n
El \u00f3xido de litio es un aislante el\u00e9ctrico excepcional con un factor de resistencia a la tensi\u00f3n diez veces superior al del silicio, lo que lo convierte en una opci\u00f3n cada vez m\u00e1s atractiva como material sustitutivo del silicio para la electr\u00f3nica de potencia y otras aplicaciones de alta potencia.<\/p>\n
El SiC se fabrica utilizando varias estructuras cristalinas polim\u00f3rficas, cada una con su propia disposici\u00f3n espec\u00edfica de \u00e1tomos. Los tres tipos m\u00e1s comunes de SiC son el 3C-SiC, el 4H-SiC y el 6H-SiC; se diferencian por la secuencia de apilamiento de las capas, lo que se traduce en propiedades f\u00edsicas y mec\u00e1nicas distintas.<\/p>\n
Investigaciones recientes sobre nanocables de SiC con diferentes ratios de ocupaci\u00f3n estructural de ODD se sometieron a ensayos de tracci\u00f3n in situ mediante SEM para evaluar su resistencia y elasticidad, el m\u00f3dulo de cizallamiento, los c\u00e1lculos de la relaci\u00f3n de Poisson de cada fase y el an\u00e1lisis de anisotrop\u00eda mec\u00e1nica revelaron que el Pm-SiC tiene un comportamiento de cizallamiento m\u00e1s fuerte en comparaci\u00f3n con los NWs de b-SiC y Pnnm-SiC respectivamente; adem\u00e1s, la resistencia aument\u00f3 con el incremento de la relaci\u00f3n de ocupaci\u00f3n de ODD hasta alcanzar 32,6%, donde la resistencia comenz\u00f3 a disminuir exponencialmente a partir de entonces.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is an ultrahard synthetic material first synthesized in 1891 by Edward Acheson in a furnace heated with carbon and alumina. Since its release into industry as an industrial abrasive in the 1920s, SiC has quickly become one of the most sought-after materials on a large scale. SiC comes in various crystal structures […]<\/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-335","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/335","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=335"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/335\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":336,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/335\/revisions\/336"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=335"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=335"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=335"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}