Uso del carburo de silicio en electrónica y materiales refractarios

El carburo de silicio, comúnmente conocido como carburo de silicio, se produce de forma natural como la piedra preciosa moissanita. Desde 1893 se produce en masa como abrasivo y sus propiedades semiconductoras lo hacen valioso en muchas aplicaciones electrónicas.

Las partículas afiladas y angulosas del carbonato cálcico lo convierten en un excelente abrasivo para el desbaste de rocas y el tallado de gemas; además, su asequibilidad lo hace económico y reutilizable.

Abrasivo

El SiC se utiliza en diversos materiales abrasivos, como muelas, papel de lija y abrasivos, y es la principal elección en la lapidaria moderna por su dureza y durabilidad. Además, el SiC también puede utilizarse para preparar ladrillos refractarios y revestimientos de hornos para la producción de metales no férreos; mientras que su resistencia a los ácidos y álcalis lo convierten en un material inestimable en las industrias químicas.

Las cerámicas sinterizadas hechas de este material pueden sinterizarse para formar materiales duros y resistentes que se utilizan en aplicaciones que exigen una gran resistencia, como frenos y embragues de automóviles, placas cerámicas incrustadas en chalecos antibalas, agente de pulido para extremos de fibra óptica antes del empalme, agente de pulido en extremos de fibra antes del empalme, así como componentes que se encuentran dentro de los vehículos eléctricos modernos para permitir las capacidades de carga rápida de CC y mejorar la eficiencia térmica, así como dispositivos electrónicos de potencia debido a la resistencia a la corrosión y las capacidades de alta temperatura.

Refractario

Los materiales refractarios se utilizan en aplicaciones industriales exigentes que requieren revestimientos protectores robustos, como hornos y calderas, equipos de procesamiento químico, etc. Los productos refractarios proporcionan estructuras mecánicas resistentes, protección contra la corrosión y propiedades de aislamiento térmico.

El carburo de silicio es ideal para su uso en aplicaciones refractarias debido a su resistencia tanto a los productos químicos como a las altas temperaturas, soportando temperaturas de hasta 1.800 grados Fahrenheit sin sucumbir al ataque químico de ácidos o álcalis, lo que lo convierte en la elección de material perfecta.

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Electrónica

Los semiconductores de carburo de silicio se emplean a menudo para amplificar, conmutar y convertir señales eléctricas. Su estructura cristalina permite doparlos con impurezas como aluminio, galio y nitrógeno para obtener dispositivos semiconductores de tipo P o N, lo que les permite funcionar a temperaturas, tensiones y frecuencias mucho más altas que los semiconductores de silicio tradicionales.

La mayor tensión de ruptura de los semiconductores de SiC permite que los interruptores electrónicos de potencia fabricados con ellos sean más pequeños, lo que los hace ideales para aplicaciones que implican entornos de alta tensión, como los sistemas de carga de vehículos eléctricos, o que deben manejar entornos de alta tensión.

Los transistores de SiC suelen soportar 10 veces más campos eléctricos que sus homólogos semiconductores de silicio, lo que reduce significativamente el riesgo de comportamiento errático de la conducción y de fallos potencialmente catastróficos, junto con una menor pérdida de potencia. Todas estas ventajas hacen que los semiconductores de SiC sean ideales para aplicaciones de alta tensión, como cargadores de vehículos eléctricos (VE), inversores de energía solar y sistemas de sensores.

Automoción

El carburo de silicio (SiC) se ha convertido rápidamente en uno de los principales materiales para su uso en sistemas inversores de vehículos eléctricos (VE). Al ofrecer temperaturas de funcionamiento superiores, de hasta 300 ºC, en comparación con el límite de 175 ºC del silicio, el SiC proporciona una mayor eficiencia, fiabilidad y autonomía cuando se aplica en vehículos eléctricos.

El SiC es una cerámica no oxidada que se utiliza en aplicaciones mecánicas y térmicas exigentes debido a su dureza; en refractarios por su resistencia a altas temperaturas y choques; y en electrónica para su uso en dispositivos que funcionan a altas temperaturas o tensiones, o ambas cosas. El SiC es, tras el carburo de boro y el diamante, una de las sustancias naturales más duras conocidas.

La arenilla de carborundo también puede utilizarse en el grabado con carborundo, una forma de arte en la que la tinta atrapada entre las placas de aluminio texturizadas crea marcas pintadas en el papel. American Elements ofrece opciones de grado SiC cuando sea aplicable, como Mil Spec, ACS Reagent Grade y USP EP/BP especificaciones para estas aplicaciones.