{"id":232,"date":"2024-04-11T07:44:55","date_gmt":"2024-04-10T23:44:55","guid":{"rendered":"http:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=232"},"modified":"2024-04-17T11:30:27","modified_gmt":"2024-04-17T03:30:27","slug":"definicao-de-carbeto-de-silicio-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/definicao-de-carbeto-de-silicio-2\/","title":{"rendered":"Defini\u00e7\u00e3o de carbeto de sil\u00edcio"},"content":{"rendered":"<p>O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 um composto cristalino formado por sil\u00edcio e carbono que \u00e9 comumente usado como material abrasivo, material semicondutor e por suas propriedades t\u00e9rmicas e mec\u00e2nicas. O SiC tamb\u00e9m \u00e9 um excelente material de alta tens\u00e3o que ajuda a reduzir o tamanho e o peso dos sistemas eletr\u00f4nicos de pot\u00eancia de ve\u00edculos el\u00e9tricos.<\/p>\n<p>A moissanita sint\u00e9tica tamb\u00e9m pode ocorrer naturalmente na forma do raro mineral moissanita. Um material duro e dur\u00e1vel com uma classifica\u00e7\u00e3o de 8-9 Mohs que se aproxima da dureza do diamante.<\/p>\n<h2>\u00c9 um material cristalino<\/h2>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 um material cer\u00e2mico n\u00e3o \u00f3xido amplamente utilizado em pe\u00e7as resistentes ao desgaste devido \u00e0 sua dureza, em refrat\u00e1rios e cer\u00e2micas devido \u00e0 resist\u00eancia t\u00e9rmica, em dispositivos eletr\u00f4nicos devido ao desempenho superior ao do sil\u00edcio em ambientes de alta tens\u00e3o, bem como em eletr\u00f4nicos de pot\u00eancia que operam em tens\u00f5es e velocidades mais altas. Como apresenta um intervalo de banda mais amplo do que seus equivalentes de sil\u00edcio, o SiC tamb\u00e9m pode ser encontrado como material semicondutor em aplica\u00e7\u00f5es de eletr\u00f4nica de pot\u00eancia.<\/p>\n<p>O SiC \u00e9 um material extremamente duro com fortes liga\u00e7\u00f5es covalentes entre seus \u00e1tomos de carbono e sil\u00edcio, o que lhe confere uma resist\u00eancia incr\u00edvel, perdendo apenas para o carbeto de boro e o diamante em termos de resist\u00eancia. Quimicamente inerte e resistente \u00e0 corros\u00e3o, mesmo quando aquecido em solu\u00e7\u00f5es de \u00e1cido clor\u00eddrico ou sulf\u00farico, o SiC tamb\u00e9m apresenta excepcional condutividade t\u00e9rmica, o que lhe permite manter a temperatura ambiente para fins de armazenamento de longo prazo.<\/p>\n<p>O SiC pode ser produzido pela rea\u00e7\u00e3o de \u00e1tomos de Si com carbono em um reator de deposi\u00e7\u00e3o f\u00edsica de vapor ou pela sinteriza\u00e7\u00e3o de p\u00f3 puro usando m\u00e9todos convencionais de forma\u00e7\u00e3o de cer\u00e2mica. A escolha do m\u00e9todo de forma\u00e7\u00e3o tem grande impacto em sua microestrutura final, sendo que as variedades ligadas por rea\u00e7\u00e3o (a-SiC) e sinterizadas (4H-SiC) t\u00eam propriedades f\u00edsicas diferentes.<\/p>\n<h2>\u00c9 abrasivo<\/h2>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 uma subst\u00e2ncia cer\u00e2mica dura e r\u00edgida usada como um abrasivo eficaz. Por ser mais duro e mais afiado do que o \u00f3xido de alum\u00ednio, o carbeto de sil\u00edcio \u00e9 a escolha ideal para lixar materiais duros, como metais n\u00e3o ferrosos e certas madeiras; al\u00e9m disso, funciona bem em aplica\u00e7\u00f5es de polimento \u00famido.<\/p>\n<p>O di\u00f3xido de sil\u00edcio (SiO2) \u00e9 criado pela rea\u00e7\u00e3o e pir\u00f3lise de uma mistura de s\u00edlica e carbono em um forno el\u00e9trico. Uma vez criado, esse material vem em v\u00e1rios tons de preto ou verde e pode at\u00e9 ser dopado com nitrog\u00eanio ou boro para transformar seu comportamento no de um semicondutor.<\/p>\n<p>O material de carbeto de sil\u00edcio pode ser utilizado por v\u00e1rios setores devido \u00e0 sua durabilidade e outras qualidades, especialmente em aplica\u00e7\u00f5es que exigem alta resist\u00eancia, como placas de cer\u00e2mica para coletes \u00e0 prova de balas. Al\u00e9m disso, o carbeto de sil\u00edcio apresenta alta resist\u00eancia t\u00e9rmica e qu\u00edmica, bem como baixa expans\u00e3o t\u00e9rmica em compara\u00e7\u00e3o com abrasivos semelhantes, como o carbeto de tungst\u00eanio ou o diamante.<\/p>\n<h2>\u00c9 um semicondutor<\/h2>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 um material excepcionalmente duro, com uma classifica\u00e7\u00e3o de dureza de nove na escala Mohs, o que o coloca entre a alumina, com nove, e o diamante, com 10. Al\u00e9m disso, o carbeto de sil\u00edcio apresenta alta condutividade t\u00e9rmica, baixas taxas de expans\u00e3o t\u00e9rmica e grande resist\u00eancia a choques t\u00e9rmicos - caracter\u00edsticas que o tornam adequado para a eletr\u00f4nica de pot\u00eancia, como os inversores usados nos inversores de tra\u00e7\u00e3o de ve\u00edculos el\u00e9tricos - seu amplo bandgap permite que ele transfira energia el\u00e9trica com mais efici\u00eancia do que os dispositivos tradicionais de sil\u00edcio.<\/p>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio difere da moissanita porque pode ser transformado em cer\u00e2mica por meio da sinteriza\u00e7\u00e3o de seus gr\u00e3os com v\u00e1rios bin\u00e1rios sob altas temperaturas e press\u00e3o, permitindo a produ\u00e7\u00e3o em massa como abrasivo desde 1893, frequentemente usado em aplica\u00e7\u00f5es que exigem alta durabilidade, como freios ou embreagens de autom\u00f3veis, diodos emissores de luz (LEDs) e detectores em dispositivos eletr\u00f4nicos semicondutores.<\/p>\n<p>O SiC pode ser encontrado em v\u00e1rios polimorfos com estruturas cristalinas e propriedades f\u00edsicas distintas. As aplica\u00e7\u00f5es eletr\u00f4nicas geralmente favorecem o polimorfo 4H-SiC, com sua estrutura cristalina hexagonal semelhante \u00e0 Wurtzita ou \u00e0 blenda de zinco.<\/p>\n<h2>\u00c9 um material de alta temperatura<\/h2>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 um material cer\u00e2mico n\u00e3o oxidado amplamente utilizado em aplica\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas de alta temperatura e na fabrica\u00e7\u00e3o de produtos eletr\u00f4nicos, inclusive semicondutores. O SiC apresenta um ponto de fus\u00e3o extremamente alto com baixo coeficiente de expans\u00e3o t\u00e9rmica, al\u00e9m de ser quimicamente inerte, e sua resist\u00eancia, dureza e durabilidade o tornam \u00fatil em aplica\u00e7\u00f5es como jateamento abrasivo, que exige refrat\u00e1rios de alta resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o, como paredes de fornos de caldeiras, muflas de tijolos xadrez e trilhos de deslizamento de fornos.<\/p>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio (carborundum) \u00e9 um mineral duro e quebradi\u00e7o composto de tetraedros de sil\u00edcio e carbono dispostos em forma de tetraedro. Encontrado apenas em quantidades residuais em meteoritos e dep\u00f3sitos de kimberlitos, o SiC \u00e9 geralmente produzido sinteticamente para uso industrial. O SiC \u00e9 normalmente um isolante em seu estado puro, mas pode ser dopado para exibir propriedades semicondutoras por meio da dopagem com impurezas para controlar a condutividade, a polaridade e a condutividade, permitindo que ele atue como dispositivo portador de el\u00e9trons em circuitos eletr\u00f4nicos, como transistores de jun\u00e7\u00e3o p-n, diodos de barreira Schottky e MOSFETs.<\/p>\n<h2>\u00c9 um material de alta tens\u00e3o<\/h2>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 uma cer\u00e2mica n\u00e3o \u00f3xida extremamente dur\u00e1vel com v\u00e1rias propriedades desej\u00e1veis. Entre elas, o SiC \u00e9 ideal para aplica\u00e7\u00f5es de alta tens\u00e3o, incluindo a alimenta\u00e7\u00e3o de ve\u00edculos el\u00e9tricos; seu bandgap \u00e9 mais amplo do que a maioria dos semicondutores de sil\u00edcio, o que o torna mais adequado para tens\u00f5es mais altas.<\/p>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio (CNC) \u00e9 um dos materiais mais duros j\u00e1 vistos, exigindo l\u00e2minas com ponta de diamante para cortes precisos. Al\u00e9m disso, sua condutividade t\u00e9rmica aumenta a efici\u00eancia e diminui o tamanho da bateria em um ve\u00edculo.<\/p>\n<p>A produ\u00e7\u00e3o moderna de carbeto de sil\u00edcio envolve a moagem de SiC puro em forma de p\u00f3, a mistura com auxiliares de sinteriza\u00e7\u00e3o sem \u00f3xido e a compacta\u00e7\u00e3o a temperatura e press\u00e3o. A deposi\u00e7\u00e3o de vapor qu\u00edmico tamb\u00e9m pode ser empregada como parte da fabrica\u00e7\u00e3o de pastilhas de sil\u00edcio; isso requer grandes quantidades de energia, equipamentos e conhecimento. O processo original de Acheson continua sendo o padr\u00e3o atual para a fabrica\u00e7\u00e3o de carbeto de sil\u00edcio sint\u00e9tico.<\/p>\n<h2>\u00c9 um material de alto desempenho<\/h2>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 uma cer\u00e2mica inerte com in\u00fameras propriedades ben\u00e9ficas que o tornam muito procurado em ambientes industriais, desde freios e embreagens automotivas at\u00e9 coletes \u00e0 prova de balas. O carbeto de sil\u00edcio oferece resist\u00eancia superior a altas temperaturas, condi\u00e7\u00f5es abrasivas, baixas taxas de expans\u00e3o t\u00e9rmica, al\u00e9m de ser altamente resistente \u00e0 corros\u00e3o. A versatilidade do carbeto de sil\u00edcio tem sido utilizada em muitos usos industriais ao longo de sua hist\u00f3ria, incluindo pastilhas de freio e coletes \u00e0 prova de balas.<\/p>\n<p>O carbeto de s\u00edlica pode ser produzido por meio do aquecimento de uma mistura de areia de s\u00edlica e carbono em um forno de tijolos do tipo resist\u00eancia el\u00e9trica usando corrente el\u00e9trica. Uma vez produzido, podem ser criados cristais verdes brilhantes que se assemelham ao diamante e que podem ser purificados para produzir carbeto de sil\u00edcio de grau semicondutor.<\/p>\n<p>Os semicondutores de carbeto de sil\u00edcio apresentam bandgaps maiores do que seus equivalentes de sil\u00edcio, permitindo que os componentes eletr\u00f4nicos operem em tens\u00f5es e frequ\u00eancias mais altas sem comprometer a confiabilidade - um atributo que os tornou uma escolha popular em aplica\u00e7\u00f5es de alta pot\u00eancia, como eletr\u00f4nica de pot\u00eancia para ve\u00edculos el\u00e9tricos e instrumentos em rovers e sondas espaciais.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide (SiC) is a crystalline compound comprised of silicon and carbon that&#8217;s commonly used as an abrasive material, semiconductor material and for its thermal and mechanical properties. 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