O carbeto de silício, também conhecido como carborundum/karbornm/, é um composto cristalino de silício e carbono excepcionalmente duro e durável que tem sido utilizado como material industrial desde o final do século XIX.
Embora a moissanita de ocorrência natural possa ser encontrada em meteoritos e depósitos de kimberlito, a maior parte do SiC é atualmente produzida sinteticamente por meio da dissolução de carbono em silício fundido ou por processos de deposição de vapor químico.
Alta condutividade térmica
A condutividade térmica superior do carbeto de silício permite que ele resista a altas temperaturas de operação. Esse recurso ajuda a dissipar o calor de forma rápida e eficiente, protegendo-o contra derretimento ou fratura em condições exigentes.
Protegendo o equipamento contra o desgaste, ele ajuda a prolongar sua vida útil. Graças ao seu baixo coeficiente de expansão térmica e à sua dureza superior, seu baixo coeficiente de expansão térmica também o torna resistente a tensões mecânicas, como atrito e abrasão.
O pó de carbeto de silício preto apresenta tamanhos de partículas rigidamente controlados que proporcionam taxas de corte e acabamentos de superfície excepcionais, o que o torna adequado para uma variedade de aplicações, como rebolos vitrificados e resinóides, compostos de grão/pó para jateamento, compostos, polimento de lapidação antiderrapante e serra de fio de silício e quartzo.
A gravura em carborundum, uma técnica tradicional de impressão collagraph em que o grão de carborundum é aplicado a uma placa de alumínio e tintado, depois passa por uma prensa de leito rolante para produzir impressões em papel com texturas orgânicas que mostram sua durabilidade.
Alta resistência
O SiC é um material extremamente duro (9 na escala Mohs). Além disso, sua resistência à abrasão o torna adequado para aplicações que envolvem discos de freio de cerâmica em carros esportivos e coletes à prova de balas, bem como vedações de eixo de bomba. Além disso, esse material pode suportar temperaturas extremamente altas e permanecer intacto quando em contato com outros materiais duros, como o aço.
Apresenta excelente resistência à oxidação até cerca de 1400degC e é insolúvel em água, álcool e outros ácidos, exceto o ácido fluorídrico.
O Green SIC pode ser criado a partir de areia de sílica pura e coque de petróleo, processado por meio de vários métodos de conformação e sinterizado a altas temperaturas em um forno elétrico de resistência interna para produzir produtos ligados e ligados por reação. A Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories emprega esse produto em sua produção de abrasivos, metalúrgicos, materiais refratários especiais, bem como compósitos de matriz metálica e móveis para fornos - sem esquecer a produção de sistemas de blindagem compostos!
Alta resistência a produtos químicos
O carbeto de silício comprovou sua durabilidade ao suportar condições e ambientes químicos extremos, como rebolos em fábricas. Além disso, é usado para esmerilhamento e polimento, bem como para tarefas industriais de corte e perfuração; também possui alta resistência ao desgaste, o que o torna adequado para uso em aplicações metalúrgicas.
Desde o final do século XIX, a borracha de silicone tem sido utilizada em aplicações que incluem abrasivos e ferramentas de esmerilhamento, bem como revestimentos refratários e rolos de fornos. Devido às suas excepcionais propriedades de resistência à temperatura e ao choque térmico, a borracha de silicone é uma excelente opção de material para aplicações aeroespaciais.
O pó de carbeto de silício pode ser produzido pela fusão de areia de sílica e coque à base de carvão em um forno de resistência elétrica a 2.500 graus Celsius e, em seguida, moído ou moldado em objetos sólidos. Cristais individuais maiores podem ser cultivados a partir de silício puro e vapor de carbono sob vácuo extremo a 3500 graus Celsius, usando processos semelhantes aos das pastilhas semicondutoras. Existem polimorfos, ou estruturas com várias estruturas cristalinas, que podem ser classificadas como alfa ou beta, dependendo da estrutura atômica; a alfa normalmente é hexagonal (Wurtzita).
Alta resistência ao calor
O carbeto de silício, um material cerâmico não óxido, tem a capacidade de resistir a altas temperaturas e à abrasão. Por isso, há muito tempo ele é utilizado como uma peça resistente em processos de retificação, brunimento e jateamento de areia, além de ser empregado com frequência nos setores aeroespacial e automotivo como um abrasivo para polir vários materiais.
O alumínio não reage com ácidos e temperaturas de até 1.600degC. Devido à sua estrutura cristalina tetraédrica, ele pode resistir à oxidação em determinadas circunstâncias; no entanto, se exposto por longos períodos a altas concentrações de oxigênio, pode oxidar rapidamente.
A recristalização, a prensagem a quente, a sinterização por micro-ondas, a sinterização sem pressão e a sinterização por reação estão entre os vários métodos disponíveis para criar cerâmica em vários formatos e tamanhos. A cerâmica é muito usada como parte de refratários termicamente exigentes e cerâmicas usadas como componentes em aplicações de blindagem à prova de balas; além disso, sua rigidez e resistência também a tornam adequada para espelhos de telescópios astronômicos.