Pó de carboneto de silício – Abrasivo de alta eficiência para uso industrial

O carboneto de silício (SiC) é um composto químico inorgânico composto por silício e carbono que ocorre naturalmente sob a forma do mineral extremamente raro chamado moissanita; no entanto, a produção em massa teve início em 1893, tanto na forma de pó como na forma de cristal, para utilização como abrasivo.

O carboneto de silício preto é o abrasivo de eleição para aplicações de lapidação e polimento de alta precisão, graças aos seus cristais de grandes dimensões, à sua resistência excecional, à sua textura densa e ao seu desempenho consistente em aplicações repetidas.

Elevada dureza

O pó de carboneto de silício é um material extremamente duro e resistente ao desgaste, o que o torna a matéria-prima ideal para o fabrico de materiais abrasivos, como rebolos e ferramentas de corte. Além disso, a sua excelente condutividade térmica e resistência fazem com que seja amplamente utilizado como componente aditivo em processos de produção de eletrónica e na fabricação de semicondutores.

O SiC pode ser produzido através do aquecimento de areia de sílica com fontes de carbono, tais como coque de petróleo, a altas temperaturas num forno aberto do tipo “Acheson”, produzindo grãos de carboneto de silício de cor verde ou preta com um teor de impurezas inferior ao da sua versão de qualidade inferior.

O pó de carboneto de silício verde ou preto é misturado com um auxiliar de sinterização não óxido, conhecido como aglutinante, para produzir uma pasta. A pasta é depois compactada e moldada através de extrusão (tubos) ou prensagem isostática a frio, processo em que as partículas são forçadas a entrar em moldes rígidos, utilizando pressão proveniente de várias direções, para formar peças que podem depois ser maquinadas.

Alta condutividade térmica

A condutividade térmica superior do pó de carboneto de silício torna-o um material inestimável em diversos contextos industriais, nomeadamente nos setores da produção de eletrónica e de semicondutores, onde a sua capacidade de resistir a altas temperaturas sem se tornar instável constitui uma grande vantagem.

Entre os materiais com elevada tolerância a danos e choques térmicos encontra-se o acrílico. Este material versátil consegue suportar uma deformação plástica significativa antes de ocorrer a fratura e apresenta baixas taxas de expansão com as variações de temperatura.

O grão de carboneto de silício preto, ao contrário do diamante, é extremamente resistente e versátil; pode ser utilizado em aplicações como rebolos, lixa e abrasivos revestidos e aglomerados para jateamento. Graças à sua dureza e à sua excelente estabilidade química e térmica, constitui uma alternativa económica aos abrasivos de carboneto de boro produzidos através de ligação por reação, utilizando areia de sílica pura e carvão como matérias-primas em fornos elétricos de resistência do tipo tijolo.

Elevada resistência ao desgaste e à corrosão

O SiC é um dos materiais sintéticos mais duros, ficando apenas atrás do diamante em termos de dureza. Esta propriedade torna-o um material atraente para aplicações em que o alto desempenho e a durabilidade são fundamentais, tais como as aplicações abrasivas.

Oferecemos produtos tanto de carboneto de silício aglomerado por reação como de carboneto de tungsténio aglomerado, concebidos para satisfazer propriedades refratárias, químicas e térmicas específicas. O carboneto de silício aglomerado por reação é ideal para aplicações em que a resistência ao desgaste ou formas complexas devem ser tidas em conta; o carboneto de tungsténio aglomerado oferece melhores propriedades de isolamento térmico e químico do que o seu homólogo.

As propriedades abrasivas do carboneto de silício preto tornam-no popular nas indústrias automóvel e aeroespacial para o polimento e o lapidação de componentes, com o objetivo de obter dimensões e acabamentos precisos, ou para a remoção por jateamento de corrosão e resistência ao desgaste. Além disso, a sua excepcional resistência e durabilidade permitem-lhe suportar ambientes extremos, mantendo-se intacto, e a sua resistência à corrosão e ao desgaste tornam-no conhecido como um material abrasivo para jateamento. Além disso, a sua resistência à corrosão e ao desgaste ajuda a prolongar a vida útil dos componentes, reduzindo simultaneamente o tempo de inatividade — o que se verifica especialmente com ferramentas como rebolos ou abrasivos de jateamento que utilizam abrasivos de jateamento de carboneto de silício preto, ou ferramentas de corte que requerem manutenção constante ou tempo de inatividade devido a revestimentos resistentes à corrosão e ao desgaste, ou ainda ferramentas de corte fabricadas com este material.

Alta resistência ao calor

O carboneto de silício é um material cerâmico extremamente duro e leve, com excelentes propriedades de estabilidade térmica e resistência à corrosão, o que o torna adequado para aplicações que envolvem cargas elevadas, tais como maquinaria industrial e componentes automóveis.

A moissanite, um material semicondutor de banda proibida larga que ocorre naturalmente sob a forma da pedra preciosa moissanite, tem sido produzida em massa desde o final do século XIX para utilização como abrasivo — por exemplo, em discos de esmerilagem e ferramentas de corte —, em revestimentos refratários para bombas, motores de foguetes e outras máquinas como peças resistentes ao desgaste; a rigidez, a resistência ao choque térmico e a resistência são também propriedades desejáveis para a fabricação de espelhos de telescópios a partir deste material.

O método original de Acheson para a produção de SiC continua a estar no centro da produção moderna para utilização em abrasivos, metalurgia e refratários. As matérias-primas são aquecidas a altas temperaturas num forno aberto até se formar um agregado de SiC cristalino de cor verde a preta, rodeado por sílica parcial ou totalmente não convertida e por carbono sob a forma de coque de petróleo.