El carburo de silicio sinterizado por reacci\u00f3n (RBSC) es un material cer\u00e1mico excepcionalmente duro y resistente, que destaca por su resistencia mec\u00e1nica, resistencia al impacto, estabilidad qu\u00edmica y capacidad de conformado, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones.<\/p>\n
El RB-SiC presenta una dureza inferior a la del carburo de silicio sinterizado, pero su fabricaci\u00f3n resulta m\u00e1s sencilla y econ\u00f3mica, al tiempo que ofrece una excelente resistencia a los choques t\u00e9rmicos.<\/p>\n
El proceso RMI utiliza part\u00edculas de a-SiC incorporadas en una preforma de carbono poroso (G0), antes de realizar la infiltraci\u00f3n con silicio l\u00edquido para obtener carburo de silicio sinterizado por reacci\u00f3n. Sin embargo, lamentablemente, el silicio l\u00edquido puede provocar la obstrucci\u00f3n de los poros debido al proceso de infiltraci\u00f3n; por ello, en este estudio se utiliz\u00f3 carbono multif\u00e1sico como soluci\u00f3n a este problema y para mejorar las propiedades mec\u00e1nicas del RB-SiC.<\/p>\n
El carbono multif\u00e1sico estaba compuesto por negro de humo amorfo fino y carbono microsf\u00e9rico grueso. Al infiltrarse con silicio l\u00edquido, el carbono microsf\u00e9rico se consume, mientras que el carbono amorfo puede escapar de los poros para evitar que las reacciones de relleno de los poros los obstruyan; por lo tanto, al observar las muestras P10F90, P20F80 y P30F70 no se observaba el pico caracter\u00edstico, lo que sugiere que el carbono multif\u00e1sico ayud\u00f3 a evitar este problema y a mejorar la resistencia a la flexi\u00f3n a medida que aumentaban la temperatura de infiltraci\u00f3n y el tiempo de mantenimiento.<\/p>\n
El carburo de silicio RB se fabrica mediante la infiltraci\u00f3n de silicio fundido en una preforma porosa de carbono o grafito, donde reacciona con el carbono para formar SiC y da lugar a un material cer\u00e1mico con una resistencia excepcional al desgaste, a los impactos y a los agentes qu\u00edmicos, que se presenta en diversas formas y tama\u00f1os, desde simples conos y manguitos hasta piezas de ingenier\u00eda de mayor tama\u00f1o destinadas a las industrias minera y de transformaci\u00f3n.<\/p>\n
La composici\u00f3n de un precursor compuesto, especialmente su proporci\u00f3n de PF respecto a FA, influye en la velocidad de reacci\u00f3n entre el carbono y el silicio l\u00edquido durante la pir\u00f3lisis a alta temperatura. El carbono multif\u00e1sico mejora la penetraci\u00f3n del silicio l\u00edquido a trav\u00e9s de los poros de las preformas porosas; las fuentes de carbono graduadas ayudan a controlar tanto el contenido de b-SiC como el de Si libre.<\/p>\n
La resistencia a la flexi\u00f3n y el m\u00f3dulo de elasticidad del carburo de silicio RB pueden incrementarse considerablemente mediante una selecci\u00f3n cuidadosa de su fuente de carbono, gracias a la eliminaci\u00f3n de las superficies lisas de los granos en bloques blancos y negros que provocan la fractura intergranular durante la flexi\u00f3n.<\/p>\n
Las propiedades t\u00e9rmicas de las cer\u00e1micas de carburo de silicio unidas por reacci\u00f3n dependen de su tipo y de la proporci\u00f3n de ligante. El carburo de silicio unido por reacci\u00f3n (RBSC), impregnado con part\u00edculas de silicio met\u00e1lico, se infiltra en preformas de carbono o grafito que no se contraen durante este proceso; de este modo, se pueden fabricar piezas con dimensiones muy precisas.<\/p>\n
Tras la infiltraci\u00f3n con RBSC, se somete a un proceso de nitruraci\u00f3n a altas temperaturas. Esto transforma el silicio met\u00e1lico en nitruro de SiC y rellena los poros restantes con material de red de carburo de silicio. El an\u00e1lisis por difracci\u00f3n de rayos X (XRD) muestra que esta forma contiene diamante, a-SiC, b-SiC, Si y SiO\u2082, mientras que el microscopio electr\u00f3nico de barrido (SEM) revela capas de grafito, as\u00ed como carbono amorfo.<\/p>\n
Debido a la presencia de una capa de grafito, el RBSC presenta valores de k inferiores a los del SiC sinterizado, aunque super\u00f3 con creces a los del NSIC. Adem\u00e1s, super\u00f3 con creces a las cer\u00e1micas a base de SiO\u2082 en cuanto a resistencia a la corrosi\u00f3n, resistencia a las altas temperaturas, resistencia al choque t\u00e9rmico y capacidad de absorci\u00f3n del choque t\u00e9rmico.<\/p>\n
El carburo de silicio sinterizado por reacci\u00f3n ofrece excelentes propiedades el\u00e9ctricas, como una baja resistencia espec\u00edfica y una alta conductividad t\u00e9rmica. Estas caracter\u00edsticas lo convierten en una excelente opci\u00f3n como material para elementos calefactores el\u00e9ctricos. Adem\u00e1s, su inercia qu\u00edmica y su resistencia a la oxidaci\u00f3n lo hacen adecuado para termopares de hornos, puntas de quemadores, ladrillos de control y muflas en hornos; su superior resistencia al choque t\u00e9rmico tambi\u00e9n lo hace adecuado como revestimiento en hornos.<\/p>\n
El SiC sinterizado por reacci\u00f3n se puede obtener mediante un proceso que consiste en mezclar en una proporci\u00f3n \u00edntima y finamente dividida SiC y carbono con un plastificante, para a continuaci\u00f3n darle forma y eliminar el plastificante mediante calcinaci\u00f3n, antes de infiltrarlo con silicio l\u00edquido o gaseoso. Esta reacci\u00f3n permite que el silicio se una al carbono para producir m\u00e1s carburo de silicio, que a su vez reacciona con el carburo de silicio original para formar un compuesto compuesto por a-SiC, b-SiC y Si residual.<\/p>\n
En el momento de la infiltraci\u00f3n, se afirma que los gr\u00e1nulos de a-SiC y el b-SiC formados durante la reacci\u00f3n se dispersan uniformemente por toda la preforma porosa sin formar grumos, lo que probablemente se deba a que los canales capilares no quedan obstruidos por las part\u00edculas de b-SiC reci\u00e9n formadas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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