O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 um composto cristalino de carbono e sil\u00edcio extremamente duro, produzido sinteticamente. \u00c9 comumente usado em aplica\u00e7\u00f5es refrat\u00e1rias e resistentes ao desgaste, bem como em dispositivos de estado s\u00f3lido, como diodos emissores de luz.<\/p>\n
O inventor americano Edward G. Acheson fez essa descoberta enquanto procurava maneiras de produzir diamantes artificiais; ele batizou esse novo material de carborundum.<\/p>\n
A combina\u00e7\u00e3o exclusiva de alta condutividade t\u00e9rmica, baixa expans\u00e3o t\u00e9rmica, dureza e resist\u00eancia a ataques qu\u00edmicos do carbeto de sil\u00edcio faz dele um material vers\u00e1til com muitas aplica\u00e7\u00f5es que v\u00e3o desde ferramentas abrasivas e material estrutural (coletes \u00e0 prova de balas e placas de freio de cer\u00e2mica para discos de freio de autom\u00f3veis), para-raios e espelhos de telesc\u00f3pio at\u00e9 para-raios e para-raios. Al\u00e9m disso, o SiC tamb\u00e9m \u00e9 usado como parte integrante da gama de condu\u00e7\u00e3o de ve\u00edculos el\u00e9tricos, incluindo inversores que ajudam a conservar a energia de forma mais eficiente, permitindo sistemas de gerenciamento de baterias menores e mais leves.<\/p>\n
Os fabricantes produzem carbeto de sil\u00edcio c\u00fabico usando m\u00e9todos de s\u00edntese \u00e0 base de carbono ou de deposi\u00e7\u00e3o de vapor qu\u00edmico, ambos exigindo energia, equipamentos e conhecimentos significativos para o sucesso.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio cont\u00e9m duas liga\u00e7\u00f5es covalentes entre seus \u00e1tomos de carbono que se formam pela sobreposi\u00e7\u00e3o lateral de seus orbitais p, dando ao carbeto de sil\u00edcio seu brilho caracter\u00edstico e levando ao seu nome comum de \"moissanita\", embora os cristais naturais de moissanita sejam relativamente escassos; a maior parte da moissanita dispon\u00edvel comercialmente hoje \u00e9 criada sinteticamente.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio (comumente chamado de carborundum) \u00e9 uma cer\u00e2mica industrial dura e dur\u00e1vel usada em v\u00e1rios processos de produ\u00e7\u00e3o. Ele tem desempenhado um papel inestim\u00e1vel no avan\u00e7o da ind\u00fastria e da tecnologia ao longo de muitos anos.<\/p>\n
Os cristais de SiC oferecem uma gama diversificada de propriedades qu\u00edmicas devido \u00e0 sua estrutura covalente distinta, na qual os \u00e1tomos de sil\u00edcio e carbono formam fortes tetraedros de coordena\u00e7\u00e3o por meio de liga\u00e7\u00f5es covalentes que compartilham pares de el\u00e9trons em orbitais h\u00edbridos sp3. Esses tetraedros podem, ent\u00e3o, ser organizados em v\u00e1rios padr\u00f5es em uma estrutura cristalina, produzindo v\u00e1rios polit\u00f3tipos.<\/p>\n
A disposi\u00e7\u00e3o das camadas de sil\u00edcio e carbono em cada pol\u00edmero determina suas propriedades eletr\u00f4nicas. Assim, cada um deles tem diferentes energias de bandgap; as encontradas no a-SiC variam de 2,2eV a 3,3eV, dependendo de sua estrutura.<\/p>\n
No entanto, impurezas como alum\u00ednio e nitrog\u00eanio podem ser adicionadas para alterar suas propriedades para um comportamento semelhante ao de um semicondutor, o que permite que dispositivos como IGBTs e MOSFETs atinjam altas tens\u00f5es de ruptura com baixa resist\u00eancia de ativa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio possui v\u00e1rias propriedades f\u00edsicas e qu\u00edmicas exclusivas que o tornam um excelente material para aplica\u00e7\u00f5es de eletr\u00f4nica de pot\u00eancia. Em compara\u00e7\u00e3o com o sil\u00edcio, seu bandgap mais amplo permite que os dispositivos eletr\u00f4nicos operem em temperaturas, tens\u00f5es e frequ\u00eancias mais altas do que seu equivalente em sil\u00edcio.<\/p>\n
A cer\u00e2mica de classifica\u00e7\u00e3o 9 na escala de Mohs, com propriedades superiores, como condutividade t\u00e9rmica e resist\u00eancia a rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas e \u00e0 corros\u00e3o, \u00e9 amplamente utilizada em freios automotivos, coletes \u00e0 prova de balas, ferramentas el\u00e9tricas e muitos outros usos. Apresenta baixo coeficiente de expans\u00e3o, excelente condutividade t\u00e9rmica e resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o\/desgaste. Com alta condutividade t\u00e9rmica e resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o qu\u00edmica, oferece propriedades ideais de gerenciamento t\u00e9rmico e \u00e9 um excelente material de substitui\u00e7\u00e3o em aplica\u00e7\u00f5es que envolvem freios automotivos, coletes \u00e0 prova de balas ou ferramentas el\u00e9tricas.<\/p>\n
Produzido usando areia de s\u00edlica misturada com carbono (normalmente coque de petr\u00f3leo) em altas temperaturas em um forno Acheson, o SiC verde e o SiC preto s\u00e3o produzidos como lingotes diferenciados por graus de pureza, como o A-SiC, com estrutura cristalina hexagonal semelhante \u00e0 wurtzita, enquanto os graus metal\u00fargicos inferiores t\u00eam estruturas cristalinas de blenda de zinco semelhantes ao diamante.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o moderna de carbeto de sil\u00edcio para uso nos setores de abrasivos, metalurgia e refrat\u00e1rios envolve a mistura de areia de s\u00edlica finamente mo\u00edda com carbono em forma de coque. Essa mistura \u00e9 ent\u00e3o colocada em um forno do tipo resist\u00eancia el\u00e9trica aquecido com uma corrente el\u00e9trica para produzir carbeto de sil\u00edcio a partir do sil\u00edcio e do carbono; seu processo de sinteriza\u00e7\u00e3o \u00e9 aprimorado por meio de biners n\u00e3o \u00f3xidos; depois disso, a extrus\u00e3o ou a prensagem isost\u00e1tica a frio pode formar tubos a partir dele.<\/p>\n
Foi demonstrado que as estruturas unidimensionais desordenadas (ODD) de SiC t\u00eam impactos significativos nas propriedades mec\u00e2nicas, como resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o e deforma\u00e7\u00e3o el\u00e1stica. Por meio de testes de tra\u00e7\u00e3o in situ de NWs de SiC individuais com diferentes taxas de ocupa\u00e7\u00e3o de ODD, os pesquisadores descobriram que sua resist\u00eancia se aproxima do limite te\u00f3rico ideal quando a taxa excede um valor cr\u00edtico; esse fen\u00f4meno provavelmente decorre da forma\u00e7\u00e3o de microg\u00eameos, permitindo a localiza\u00e7\u00e3o de cisalhamento com microplasticidade ocorrendo nos limites dos g\u00eameos e, portanto, localiza\u00e7\u00e3o de cisalhamento e microplasticidade nos limites dos g\u00eameos.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is an extremely hard synthetically produced crystalline compound of carbon and silicon. It is commonly used in refractory and wear-resistant applications as well as solid state devices like light emitting diodes. American inventor Edward G. Acheson made this discovery while searching for ways to produce artificial diamonds; he named this new material carborundum. […]<\/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-116","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/116","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=116"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/116\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":117,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/116\/revisions\/117"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=116"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=116"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=116"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}