Polvo de carburo de silicio: abrasivo de alta eficiencia para uso industrial

El carburo de silicio (SiC) es un compuesto químico inorgánico formado por silicio y carbono que se encuentra en la naturaleza en forma del mineral extremadamente raro denominado moissanita; sin embargo, su producción en masa comenzó en 1893, tanto en forma de polvo como de cristal, para su uso como abrasivo.

El carburo de silicio negro es el abrasivo por excelencia para aplicaciones de lapeado y pulido de alta precisión, gracias a sus cristales de gran tamaño, su excepcional resistencia, su textura densa y su rendimiento constante en aplicaciones repetidas.

Alta dureza

El polvo de carburo de silicio es un material extremadamente duro y resistente al desgaste, lo que lo convierte en la materia prima ideal para la fabricación de materiales abrasivos, como muelas abrasivas y herramientas de corte. Además, su excelente conductividad térmica y resistencia hacen que se utilice habitualmente como componente aditivo en los procesos de producción de productos electrónicos y en la fabricación de semiconductores.

El SiC se puede fabricar calentando arena de sílice con fuentes de carbono, como el coque de petróleo, a altas temperaturas en un horno abierto tipo “Acheson”, lo que da lugar a granos de carburo de silicio de color verde o negro con menos impurezas que su equivalente de menor calidad.

El polvo de carburo de silicio verde o negro se mezcla con un aditivo de sinterización no óxido, conocido como aglutinante, para producir una pasta. A continuación, la pasta se compacta y se le da forma mediante extrusión (tubos) o prensado isostático en frío, proceso en el que las partículas se introducen a presión en moldes rígidos desde múltiples direcciones para dar lugar a piezas que posteriormente pueden mecanizarse.

Alta conductividad térmica

La excelente conductividad térmica del polvo de carburo de silicio lo convierte en un material de gran valor en diversos ámbitos industriales, especialmente en los relacionados con la producción de componentes electrónicos y semiconductores, donde su capacidad para soportar altas temperaturas sin perder estabilidad supone una gran ventaja.

Entre los materiales con una alta resistencia a los daños y a los choques térmicos se encuentra el acrílico. Este material versátil puede soportar una deformación plástica considerable antes de que se produzca la fractura y presenta bajos índices de dilatación ante los cambios de temperatura.

El grano de carburo de silicio negro, a diferencia del diamante, es extremadamente resistente y versátil; se puede utilizar en aplicaciones como muelas abrasivas, papel de lija y abrasivos recubiertos y aglomerados para el granallado. Gracias a su dureza y a su excelente estabilidad química y térmica, constituye una alternativa asequible a los abrasivos de carburo de boro producidos mediante aglomeración por reacción, utilizando arena de sílice pura y carbón como materias primas en hornos de ladrillo de resistencia eléctrica.

Alta resistencia al desgaste y a la corrosión

El SiC es uno de los materiales sintéticos más duros, solo superado por el diamante en cuanto a dureza. Esta propiedad lo convierte en un material muy interesante para aplicaciones en las que el alto rendimiento y la durabilidad son fundamentales, como las aplicaciones abrasivas.

Ofrecemos productos tanto de carburo de silicio aglomerado por reacción como de carburo de tungsteno aglomerado, diseñados para cumplir con propiedades refractarias, químicas y térmicas específicas. El carburo de silicio aglomerado por reacción es ideal para aplicaciones en las que hay que tener en cuenta la resistencia al desgaste o las formas complejas; el carburo de tungsteno aglomerado ofrece mejores propiedades de aislamiento térmico y químico que su homólogo.

Las propiedades abrasivas del carburo de silicio negro lo convierten en un material muy utilizado en las industrias automovilística y aeroespacial para el bruñido y el lapeado de componentes con el fin de obtener dimensiones y acabados precisos, o para eliminar la corrosión y el desgaste mediante granallado. Además, su excepcional resistencia y durabilidad le permiten soportar entornos extremos sin sufrir daños, y su resistencia a la corrosión y al desgaste lo convierten en un material abrasivo muy apreciado para el granallado. Por otra parte, su resistencia a la corrosión y al desgaste contribuye a prolongar la vida útil de los componentes al tiempo que reduce el tiempo de inactividad, lo cual es especialmente cierto en el caso de herramientas como los discos de amolado o los abrasivos de chorro que utilizan abrasivos de carburo de silicio negro, o de las herramientas de corte que requieren un mantenimiento constante o tiempo de inactividad debido a los recubrimientos resistentes a la corrosión y al desgaste, o a las herramientas de corte fabricadas con este material.

Alta resistencia al calor

El carburo de silicio es un material cerámico extremadamente duro y ligero que presenta una excelente estabilidad térmica y una gran resistencia a la corrosión, lo que lo hace idóneo para aplicaciones que implican cargas elevadas, como la maquinaria industrial y los componentes de automoción.

La moissanita, un material semiconductor de banda prohibida ancha que se encuentra en la naturaleza en forma de gema, se produce en masa desde finales del siglo XIX para su uso como abrasivo —por ejemplo, en muelas abrasivas y herramientas de corte—, en revestimientos refractarios para bombas, motores de cohetes y otra maquinaria como piezas resistentes al desgaste; además, la rigidez, la resistencia a los choques térmicos y la solidez son propiedades también deseables para fabricar espejos de telescopio con este material.

El método original de Acheson para la producción de SiC sigue siendo la base de la producción moderna destinada a su uso en abrasivos, metalurgia y refractarios. Las materias primas se calientan a altas temperaturas en un horno abierto hasta que se forma un agregado de SiC cristalino de color verde a negro, rodeado de sílice y carbono parcial o totalmente sin convertir en forma de coque de petróleo.