{"id":378,"date":"2024-05-06T14:17:49","date_gmt":"2024-05-06T06:17:49","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=378"},"modified":"2024-07-05T21:54:57","modified_gmt":"2024-07-05T13:54:57","slug":"reciclaje-de-carburo-de-silicio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/reciclaje-de-carburo-de-silicio\/","title":{"rendered":"Reciclaje de carburo de silicio"},"content":{"rendered":"<p>El carburo de silicio (SiC) se ha convertido en un material tecnol\u00f3gico esencial. Se utiliza en abrasivos, cer\u00e1mica t\u00e9cnica y refractarios, as\u00ed como en la fabricaci\u00f3n de semiconductores.<\/p>\n<p>El SiC, que se produce calentando arena de s\u00edlice mezclada con carbono en forma de coque de petr\u00f3leo a altas temperaturas en enormes hornos abiertos \u201cAcheson\u201d, se fabrica despu\u00e9s en las variantes verde y negra para su uso como material de construcci\u00f3n.<\/p>\n<h2>Abrasivo<\/h2>\n<p>El carburo de silicio (SiC) es un material industrial con numerosas aplicaciones en la producci\u00f3n de abrasivos, la fabricaci\u00f3n de chips semiconductores y la producci\u00f3n de radios de cristal (v\u00e9ase la imagen inferior). El SiC puro es incoloro; sin embargo, las impurezas de hierro le confieren su tonalidad entre marr\u00f3n y negra. Adem\u00e1s, el SiC sirve tanto de catalizador como para hornos de alta temperatura, as\u00ed que \u00bfqu\u00e9 m\u00e1s podr\u00eda salir mal?<\/p>\n<p>El corte con hilo de obleas de lingotes de silicio produce grandes vol\u00famenes de residuos de pasta de SiC. Esta mezcla incluye SiC en polvo, responsable de la dureza y el rendimiento de corte, as\u00ed como polietilenglicol (PEG), que sirve tanto de soporte como de refrigerante. Durante las operaciones de aserrado, la distribuci\u00f3n granulom\u00e9trica cambia, contamin\u00e1ndose con part\u00edculas de polvo; a efectos de reutilizaci\u00f3n, debe entonces purificarse antes de ser reutilizado de nuevo.<\/p>\n<p>Investigadores de la Universidad Rice est\u00e1n desarrollando una nueva forma de reciclar los residuos de lingotes de silicio para convertirlos en un producto abrasivo eficiente desde el punto de vista energ\u00e9tico, rentable y de alta calidad, utilizando la extracci\u00f3n l\u00edquido-l\u00edquido y la disoluci\u00f3n alcalina para producir una mezcla de polvo con un contenido de SiC de 72% y silicio de 28%, que posteriormente se utilizar\u00e1 para moler, pulir o lijar objetos; \u00a1incluso puede encontrarse en aviones o molinos de viento!<\/p>\n<h2>Veh\u00edculos el\u00e9ctricos<\/h2>\n<p>La electr\u00f3nica de potencia es el n\u00facleo de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE) e impulsar\u00e1 la electrificaci\u00f3n masiva del autom\u00f3vil. El carburo de silicio (SiC) se ha convertido en un atractivo material de sustituci\u00f3n en los sistemas de conversi\u00f3n de energ\u00eda, como los inversores de tracci\u00f3n principal para BEV y FCEV; esto permite mejorar la eficiencia energ\u00e9tica, reducir las p\u00e9rdidas por conmutaci\u00f3n, garantizar un funcionamiento m\u00e1s seguro a altas temperaturas y aumentar la capacidad de tensi\u00f3n en sistemas m\u00e1s peque\u00f1os y ligeros.<\/p>\n<p>El SiC se ha convertido en un material esencial en el sector de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE), desde peque\u00f1os inversores hasta grandes convertidores y acumuladores. Esta \u00e1rea representa un inmenso potencial de crecimiento para los fabricantes de tecnolog\u00eda de SiC; por lo tanto, es imperativo que se mantengan al tanto de los desarrollos que podr\u00edan cambiar la demanda de su(s) producto(s).<\/p>\n<p>Los nuevos veh\u00edculos el\u00e9ctricos utilizan bater\u00edas de mucha mayor capacidad y exigen m\u00e1s potencia a sus inversores para gestionar esta carga, por lo que necesitan m\u00e1s MOSFET por inversor y pueden aumentar la demanda de MOSFET de carburo de silicio.<\/p>\n<p>Para satisfacer esta creciente demanda, las empresas deben desarrollar una estrategia de reciclaje s\u00f3lida que tenga en cuenta la din\u00e1mica del mercado, la cadena de valor y la tecnolog\u00eda. Las empresas que puedan desarrollar r\u00e1pidamente capacidades clave y formar asociaciones que apoyen el negocio de los VE obtendr\u00e1n una ventaja competitiva y crear\u00e1n valor; tambi\u00e9n incluir\u00e1 la revisi\u00f3n de los calendarios de reinversi\u00f3n para garantizar que no se quedan atr\u00e1s en la curva de la demanda.<\/p>\n<h2>Semiconductor<\/h2>\n<p>El carburo de silicio (SiC) es un mineral industrial sint\u00e9tico ampliamente utilizado en numerosas industrias debido a sus excepcionales propiedades, como su dureza, resistencia a altas temperaturas y resistencia qu\u00edmica. Mientras que la moissanita s\u00f3lo se encuentra de forma natural en peque\u00f1as cantidades en algunos meteoritos o yacimientos de corind\u00f3n, la mayor parte del carburo de silicio que se produce hoy en d\u00eda es sint\u00e9tico, ya sea en gr\u00e1nulos o en polvo.<\/p>\n<p>Por desgracia, gran parte del material que llega a las l\u00edneas de producci\u00f3n acaba como subproducto de los procesos de fabricaci\u00f3n, y muchos residuos de escoria (que contienen silicio y carbono ) suelen acabar desechados en los hornos como residuo. Hasta ahora, su \u00fanica opci\u00f3n era la incineraci\u00f3n o la solv\u00f3lisis, que consumen mucha energ\u00eda y generan subproductos peligrosos.<\/p>\n<p>Los investigadores han desarrollado un proceso denominado \"flash upcycling\" para transformar esta escoria en carburo de silicio (SiC) de alta calidad. Calent\u00e1ndola a temperaturas que alcanzan los 2.400 \u00baC en un horno con atm\u00f3sfera inerte, se obtiene carburo de silicio puro que puede utilizarse en muchas aplicaciones.<\/p>\n<p>Existen procesos de separaci\u00f3n y purificaci\u00f3n para esta escoria, pero su capacidad para recuperar aplicaciones de alta calidad est\u00e1 restringida debido a las limitaciones del tama\u00f1o del grano y a problemas de rendimiento de corte; los m\u00e9todos de reciclado actuales implican el downcycling o el deponierung; Fraunhofer IKTS ha creado un m\u00e9todo asequible para reciclar productos residuales de SiC pulverulento utilizando procesos y productos sencillos pero econ\u00f3micos.<\/p>\n<h2>M\u00e9dico<\/h2>\n<p>El carburo de silicio es una cer\u00e1mica no oxidada dura y duradera con una impresionante gama de propiedades f\u00edsicas y qu\u00edmicas, como su alta resistencia, su baja expansi\u00f3n t\u00e9rmica y su capacidad para soportar temperaturas extremas, cualidades que lo han hecho popular como material refractario, as\u00ed como en componentes de electr\u00f3nica de potencia para veh\u00edculos el\u00e9ctricos y transmisores inal\u00e1mbricos 5G. Por desgracia, los costes de producci\u00f3n del carburo de silicio siguen siendo relativamente caros.<\/p>\n<p>El SiC es ampliamente conocido por su forma cristalizada de muy alto grado, utilizada para aplicaciones m\u00e9dicas como herramientas de corte e implantes quir\u00fargicos. Seg\u00fan las estimaciones, \u00a1su coste de producci\u00f3n anual podr\u00eda alcanzar los $1.500 millones!<\/p>\n<p>Unos investigadores han desarrollado con \u00e9xito una forma ecol\u00f3gica de producir carburo de silicio a partir de residuos de vidrio y pl\u00e1stico. Mediante un proceso de reciclado instant\u00e1neo energ\u00e9ticamente eficiente, han transformado pl\u00e1sticos reforzados con fibra de vidrio (PRFV) al final de su vida \u00fatil en carburo de silicio (SiC). El PRFV es un material abundante que se encuentra en todas partes, desde piezas de aviones hasta aspas de molinos de viento, pero sus cualidades de resistencia y durabilidad a menudo dificultan su reciclado cuando su vida \u00fatil ha llegado a su fin.<\/p>\n<p>El upcycling flash es una alternativa respetuosa con el medio ambiente a la incineraci\u00f3n y la solvolisis que utilizan productos qu\u00edmicos t\u00f3xicos. Adem\u00e1s, el an\u00e1lisis del ciclo de vida demuestra que este sistema regenerativo produce menos consumo de energ\u00eda, emisiones de gases de efecto invernadero y consumo de agua que los m\u00e9todos tradicionales de eliminaci\u00f3n de FRP.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-529\" src=\"http:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling.jpg\" alt=\"Reciclaje de carburo de silicio\" width=\"800\" height=\"800\" srcset=\"https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling.jpg 800w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-300x300.jpg 300w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-150x150.jpg 150w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-768x768.jpg 768w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-12x12.jpg 12w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon Carbide (SiC) has emerged as an essential technological material. 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