Utilização de carboneto de silício em eletrónica e materiais refractários

O carboneto de silício, vulgarmente designado por carboneto de silício, ocorre naturalmente como a pedra preciosa moissanite. Desde 1893 que é produzido em massa como abrasivo e as suas propriedades semicondutoras tornam-no valioso em muitas aplicações electrónicas.

As partículas angulares e afiadas do carbonato de cálcio fazem dele um excelente abrasivo para o desmonte de rochas e a lapidação de pedras preciosas, além de ser económico e reutilizável.

Abrasivo

O SiC é utilizado em vários materiais abrasivos, tais como mós, lixas e abrasivos, sendo a principal escolha na lapidação moderna devido à sua dureza e durabilidade. Além disso, o SiC também pode ser usado para preparar tijolos refractários e revestimentos de fornos para a produção de metais não ferrosos; enquanto a sua resistência a ácidos e álcalis o torna um material inestimável nas indústrias químicas.

As cerâmicas sinterizadas feitas deste material podem ser sinterizadas para formar materiais duros e resistentes que são utilizados em aplicações que exigem uma elevada resistência, tais como travões e embraiagens de automóveis, placas de cerâmica incorporadas em coletes à prova de bala, agente de polimento para extremidades de fibras ópticas antes da união, agente de polimento em extremidades de fibras antes da união, bem como componentes encontrados em veículos eléctricos modernos para permitir capacidades de carregamento rápido DC e melhorar a eficiência térmica, bem como dispositivos electrónicos de potência devido à resistência à corrosão e às capacidades de alta temperatura.

Refratário

Os materiais refractários são utilizados em aplicações industriais exigentes que requerem revestimentos protectores robustos, tais como fornos e estufas, equipamento de processamento químico, etc. Os produtos refractários fornecem estruturas mecânicas fortes, proteção contra a corrosão, propriedades de isolamento térmico, bem como estruturas mecânicas fortes para a prevenção da corrosão.

O carboneto de silício é ideal para utilização em aplicações refractárias devido à sua resistência a produtos químicos e a temperaturas elevadas, suportando temperaturas até 1800 graus Fahrenheit sem sucumbir ao ataque químico de ácidos ou álcalis, o que o torna a escolha perfeita de material.

O ATHOR é composto por 15 candidatos a doutoramento de várias áreas que receberão formação em tecnologias de engenharia de ponta e técnicas experimentais para ambientes de hidrogénio. A sua experiência em Avaliação do Ciclo de Vida, tecnologia de sincrotrão e gémeos digitais permitir-lhes-á criar produtos refractários mais robustos e fiáveis para parceiros industriais, resultando em poupanças de energia significativas, ajudando a cumprir os objectivos de neutralidade de carbono, aumentando simultaneamente a disponibilidade de equipamento industrial e melhorando a produtividade.

Eletrónica

Os semicondutores de carboneto de silício são frequentemente utilizados para amplificar, comutar e converter sinais eléctricos. A sua estrutura cristalina permite a dopagem com impurezas como o alumínio, o gálio e o azoto para dispositivos semicondutores do tipo P ou do tipo N, o que lhe permite funcionar a temperaturas, tensões e frequências muito mais elevadas do que os semicondutores de silício tradicionais.

A tensão de rutura mais elevada dos semicondutores SiC permite que os interruptores electrónicos de potência fabricados com eles sejam mais pequenos, o que os torna ideais para aplicações que envolvam ambientes de alta tensão, como sistemas de carregamento de veículos eléctricos ou ambientes de alta tensão que têm de lidar com ambientes de alta tensão.

Os transístores SiC suportam normalmente 10 vezes mais campos eléctricos do que os seus homólogos semicondutores de silício, o que reduz significativamente o risco de comportamento de condução errático e de falha potencialmente catastrófica, juntamente com uma menor perda de energia. Todas estas vantagens tornam os semicondutores SiC ideais para aplicações de alta tensão, como carregadores de veículos eléctricos (EV), inversores de energia solar e sistemas de sensores.

Automóvel

O carboneto de silício (SiC) tornou-se rapidamente um dos principais materiais para utilização em sistemas de inversores de veículos eléctricos (EV). Oferecendo temperaturas de funcionamento superiores até 300degC em comparação com o limite de 175degC do silício, o SiC proporciona uma maior eficiência, fiabilidade e alcance quando aplicado em aplicações EV.

O SiC é uma cerâmica não óxida utilizada em aplicações exigentes do ponto de vista mecânico e térmico devido à sua dureza; em refractários devido à sua resistência ao calor elevado e ao choque; e em eletrónica para utilização em dispositivos que funcionam a altas temperaturas ou tensões, ou ambas. O SiC é uma das substâncias naturais mais duras conhecidas, atrás apenas do carboneto de boro e do diamante.

O grão de carborundum também pode ser utilizado na impressão de carborundum - uma forma de arte na qual a tinta presa entre placas de alumínio texturizadas cria marcas pintadas no papel. A American Elements oferece opções de grau de SiC quando aplicável, como as especificações Mil Spec, ACS Reagent Grade e USP EP/BP para essas aplicações.