O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 um composto qu\u00edmico duro formado por sil\u00edcio e carbono, encontrado naturalmente como pedra preciosa moissanita e produzido em grande escala para uso em abrasivos, aplica\u00e7\u00f5es metal\u00fargicas e refrat\u00e1rios.<\/p>\n
O SiC \u00e9 ideal para tijolos refrat\u00e1rios e outros produtos refrat\u00e1rios devido \u00e0 sua resist\u00eancia a altas temperaturas e choques t\u00e9rmicos, \u00e0 sua natureza semicondutora e \u00e0 estrutura at\u00f4mica que o torna \u00e0 prova de calor.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio, mais comumente chamado de carborundum ou SiC, \u00e9 um material cer\u00e2mico com propriedades estruturais e semicondutoras. Com for\u00e7a, resist\u00eancia a altas temperaturas e in\u00e9rcia qu\u00edmica mesmo em temperaturas elevadas, o SiC \u00e9 um excelente material para aplica\u00e7\u00f5es em abrasivos, metalurgia e refrat\u00e1rios; al\u00e9m disso, suas caracter\u00edsticas semelhantes \u00e0s dos semicondutores o tornam adequado para dispositivos de alta pot\u00eancia que operam em temperaturas que os semicondutores convencionais n\u00e3o suportam.<\/p>\n
O SiC pode ser produzido usando v\u00e1rias t\u00e9cnicas de produ\u00e7\u00e3o, cada uma oferecendo vantagens distintas para aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas. Por exemplo, o processo Acheson oferece formas complexas de alta resist\u00eancia; o processo de carbeto de sil\u00edcio ligado por rea\u00e7\u00e3o (RBSC) oferece alta pureza; enquanto a deposi\u00e7\u00e3o de vapor qu\u00edmico oferece o potencial de criar revestimentos ultrapuros.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o comercial de carbeto de sil\u00edcio normalmente usa um processo de forno el\u00e9trico com coque de petr\u00f3leo de baixo teor de cinzas como fonte de carbono, antes de ser triturado e mo\u00eddo, antes de ser classificado e tratado quimicamente para atender a caracter\u00edsticas espec\u00edficas de desempenho.<\/p>\n
O sil\u00edcio e o carbono reagem quimicamente em mat\u00e9rias-primas para formar polit\u00edpos ou arranjos de empilhamento de elementos, sendo o carbeto de sil\u00edcio c\u00fabico (a-SiC) um dos polit\u00edpos mais populares, com sua dureza Mohs de 9. Embora minerais dessa natureza possam ser extra\u00eddos como fontes minerais brutas, na maioria das vezes s\u00e3o produzidos por meio de processos combinados: liga\u00e7\u00e3o por rea\u00e7\u00e3o e sinteriza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
A liga\u00e7\u00e3o por rea\u00e7\u00e3o \u00e9 um processo em que uma mistura de areia de s\u00edlica mo\u00edda e carbono na forma de coque de petr\u00f3leo com baixo teor de cinzas s\u00e3o combinados e acumulados em torno de um forno resistivo el\u00e9trico por meio da liga\u00e7\u00e3o por rea\u00e7\u00e3o. Uma corrente el\u00e9trica \u00e9 ent\u00e3o passada por um condutor, desencadeando uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e produzindo um lingote cil\u00edndrico de a-SiC e b-SiC; qualquer a-SiC que n\u00e3o tenha reagido permanece na superf\u00edcie do lingote. O sil\u00edcio l\u00edquido \u00e9 ent\u00e3o adicionado, unindo os cristais inicialmente separados em uma estrutura cont\u00ednua de cristais c\u00fabicos de SiC que \u00e9 adequada para a maioria dos usos industriais; \u00e0s vezes, pode ocorrer um processamento adicional para produzir material de grau metal\u00fargico.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 um composto qu\u00edmico inorg\u00e2nico composto de carbono e sil\u00edcio que ocorre naturalmente como o raro mineral moissanita; entretanto, desde 1893, ele tamb\u00e9m \u00e9 fabricado sinteticamente na forma de p\u00f3 para ser usado como abrasivo. O carbeto de sil\u00edcio possui a classifica\u00e7\u00e3o de material sint\u00e9tico mais duro entre a alumina (\u00f3xido de alum\u00ednio) e o diamante na escala de dureza de Mohs, e sua condutividade t\u00e9rmica, baixas taxas de expans\u00e3o t\u00e9rmica e in\u00e9rcia qu\u00edmica o tornam altamente adequado para aplica\u00e7\u00f5es industriais refrat\u00e1rias, como tijolos de fornos.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o de SiC de grau metal\u00fargico geralmente \u00e9 realizada por meio do processo Acheson, que envolve a mistura de mat\u00e9rias-primas, como areia de quartzo (areia de s\u00edlica), com coque de petr\u00f3leo ou carv\u00e3o antracito em um forno el\u00e9trico a arco aquecido a cerca de 2.600 graus Celsius. Como parte desse processo de aquecimento, o di\u00f3xido de sil\u00edcio (SiO2) \u00e9 reduzido e transformado em SiC e outros compostos chamados silicatos metal\u00fargicos que, posteriormente, s\u00e3o mo\u00eddos novamente em carbeto de sil\u00edcio preto ou verde, dependendo de sua qualidade.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o de carbeto de sil\u00edcio por meio dessa t\u00e9cnica tem alto rendimento, produzindo at\u00e9 11,3 toneladas por carga de forno de carbeto de sil\u00edcio preto. Entretanto, \u00e9 poss\u00edvel obter SiC de maior pureza usando m\u00e9todos mais caros, como o processo de Lely.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio ocorre em diferentes polimorfos ou formas, cada um com caracter\u00edsticas e propriedades distintas. Por exemplo, o carbeto de sil\u00edcio alfa (a-SiC) tem uma estrutura cristalina hexagonal semelhante \u00e0 wurtzita, enquanto o b-SiC modificado em beta cont\u00e9m estruturas cristalinas de blenda de zinco semelhantes \u00e0s do diamante.<\/p>\n
Independentemente de seu polimorfo, todas as formas de carbeto de sil\u00edcio compartilham uma estrutura em camadas semelhante, contendo \u00e1tomos de sil\u00edcio e carbono ligados em uma configura\u00e7\u00e3o tetra\u00e9drica. O SiC se distingue do carbeto de boro por ter tr\u00eas \u00e1tomos de carbono para cada \u00e1tomo de sil\u00edcio em sua estrutura - ao contr\u00e1rio da estrutura semelhante a um diamante, que confere ao carbeto de boro propriedades mec\u00e2nicas superiores e maior viabilidade comercial; consequentemente, o a-SiC ostentava propriedades mec\u00e2nicas superiores, tornando-se dominante at\u00e9 o surgimento do b-SiC, mais sol\u00favel.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio \u00e9 um material cristalino extremamente duro, com v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es industriais. Em especial, \u00e9 comumente empregado como abrasivo em rebolos, ferramentas de corte e lixas devido \u00e0 sua alt\u00edssima resist\u00eancia e dureza; no entanto, outros usos incluem isoladores el\u00e9tricos, refrat\u00e1rios e cer\u00e2micas - suas propriedades de baixa expans\u00e3o t\u00e9rmica o tornam o material perfeito para ser usado em ambientes de alta temperatura - embora seja frequentemente revestido com \u00f3xido de alum\u00ednio para aumentar ainda mais sua longevidade.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o de carbeto de sil\u00edcio come\u00e7a com o aquecimento da s\u00edlica bruta e do carbono em um forno el\u00e9trico at\u00e9 que seus compostos se combinem para produzir di\u00f3xido de sil\u00edcio e g\u00e1s mon\u00f3xido de carbono, seguido de secagem em uma atmosfera inerte por v\u00e1rios dias a temperaturas que variam entre 1.400 e 2.700 graus Celsius - isso permite que as impurezas sejam removidas de forma eficaz, deixando para tr\u00e1s um lingote de carbeto de sil\u00edcio quase puro.<\/p>\n
Em seguida, trabalhadores qualificados separam e classificam esse lingote em v\u00e1rios tamanhos, formas e composi\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que atendem a diferentes aplica\u00e7\u00f5es. Uma vez separado e classificado por trabalhadores qualificados, ele pode ser processado posteriormente para uso em setores como abrasivos, metalurgia e refrat\u00e1rios, al\u00e9m de se tornar dopante para produtos de produ\u00e7\u00e3o de semicondutores quando dopantes s\u00e3o adicionados a ele.<\/p>\n
Os dopantes adicionados a um lingote podem produzir v\u00e1rios tipos de pol\u00edmeros com propriedades f\u00edsicas e el\u00e9tricas distintas. O boro e o alum\u00ednio transformam o sil\u00edcio em um semicondutor do tipo p, enquanto o nitrog\u00eanio e o f\u00f3sforo criam um semicondutor do tipo n.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o de carbeto de sil\u00edcio puro requer um processo intrincado e meticuloso que exige aten\u00e7\u00e3o precisa em cada etapa. Os refrat\u00e1rios produzidos com carbeto de sil\u00edcio para uso nos setores abrasivo, metal\u00fargico e de refrat\u00e1rios geralmente t\u00eam especifica\u00e7\u00f5es exclusivas, como tamanhos de gr\u00e3os, tipos de aglutinantes, n\u00edvel de pureza, n\u00edvel de densidade e requisitos de porosidade. Nossa equipe da Washington Mills ter\u00e1 prazer em trabalhar com os clientes para entender seus requisitos individuais e explorar todas as possibilidades com os produtos CARBOREX.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio pode ser dif\u00edcil de trabalhar e retificar, exigindo ferramentas de diamante ou ultrass\u00f4nicas para opera\u00e7\u00f5es de corte ou retifica\u00e7\u00e3o. Al\u00e9m disso, sua superf\u00edcie delicada exige um manuseio cuidadoso para evitar descama\u00e7\u00e3o ou lascamento, j\u00e1 que sua durabilidade permite que ele resista bem a temperaturas muito altas em fornos ou estufas.<\/p>\n
Processo Acheson. O carbeto de sil\u00edcio pode ser criado usando esse processo, misturando areia de s\u00edlica com coque de carbono em p\u00f3 para formar um s\u00f3lido verde ou preto que pode ser mo\u00eddo para formar um p\u00f3 fino e misturado com outros ingredientes para formar o plastificante, permitindo que o di\u00f3xido de sil\u00edcio e os \u00e1tomos de carbono se unam e, em seguida, formados usando moldes antes de se infiltrarem com sil\u00edcio l\u00edquido para produzir um material ligado por rea\u00e7\u00e3o ou material sinterizado.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio sinterizado apresenta maior pureza do que o ligado por rea\u00e7\u00e3o, \u00e9 mais f\u00e1cil de usinar e moldar e tem excelente resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, ao desgaste e ao choque t\u00e9rmico, sendo capaz de suportar temperaturas de 1600degC sem sucumbir \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o ou ao ataque qu\u00edmico. Como resultado, ele \u00e9 usado em uma ampla gama de aplica\u00e7\u00f5es industriais devido a esses atributos.<\/p>\n
A tecnologia de sinteriza\u00e7\u00e3o \u00e9 amplamente utilizada em aplica\u00e7\u00f5es eletr\u00f4nicas avan\u00e7adas. Para isso, grandes blocos de cristal \u00fanico s\u00e3o produzidos por meio do processo de sinteriza\u00e7\u00e3o e, em seguida, cortados em wafers para uso em dispositivos semicondutores. \u00c0s vezes, os materiais puros podem ser misturados com boro ou alum\u00ednio para aumentar a dureza e a temperabilidade.<\/p>\n
A sinteriza\u00e7\u00e3o pode criar cer\u00e2micas de alta resist\u00eancia que s\u00e3o resistentes a rachaduras. Al\u00e9m de ser resistente a altas temperaturas, esse tipo de cer\u00e2mica tamb\u00e9m \u00e9 altamente refrat\u00e1rio a produtos qu\u00edmicos, como os \u00e1cidos sulf\u00farico e fluor\u00eddrico; da\u00ed o nome a-SiC sinterizado. A dureza, a rigidez, a condutividade t\u00e9rmica e a dureza do carbeto de sil\u00edcio tamb\u00e9m o tornam desej\u00e1vel como material de espelho de telesc\u00f3pio astron\u00f4mico; ao contr\u00e1rio de muitos outros materiais de espelho, ele permanece est\u00e1vel durante as mudan\u00e7as de temperatura sem se deformar sob seu pr\u00f3prio peso, o que permite que ele substitua o vidro em v\u00e1rios modelos de telesc\u00f3pio, desde os pequenos modelos port\u00e1teis at\u00e9 os enormes observat\u00f3rios espaciais.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is a hard chemical compound comprised of silicon and carbon, found naturally as moissanite gemstone and produced mass-scale for use in abrasives, metallurgical applications and refractories. SiC is ideal for fire bricks and other refractory products due to its resistance to high temperature and thermal shock, its semi-conductive nature, and atomic structure […]<\/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-477","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/477","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=477"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/477\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":478,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/477\/revisions\/478"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=477"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=477"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=477"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}