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

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

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

Alta 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 a fabricação de materiais abrasivos, como rebolos e ferramentas de corte. Além disso, sua excelente condutividade térmica e resistência fazem com que seja amplamente utilizado como componente aditivo em processos de produção de eletrônicos e na fabricação de semicondutores.

O SiC pode ser produzido pelo aquecimento de areia de sílica com fontes de carbono, como o coque de petróleo, a altas temperaturas em um forno aberto do tipo “Acheson”, resultando em grãos de carboneto de silício de cor verde ou preta com menor teor de impurezas do que os 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 então compactada e moldada por meio de extrusão (tubos) ou prensagem isostática a frio, processo no qual as partículas são forçadas a entrar em moldes rígidos por meio de pressão aplicada em várias direções, a fim de formar peças que podem, posteriormente, ser usinadas.

Alta condutividade térmica

A condutividade térmica superior do pó de carboneto de silício o torna um material inestimável em diversos ambientes industriais, especialmente naqueles relacionados à produção de eletrônicos e semicondutores, onde sua capacidade de suportar altas temperaturas sem perder a estabilidade é uma grande vantagem.

Entre os materiais com alta tolerância a danos e choques térmicos está o acrílico. Esse material versátil é capaz de suportar uma deformação plástica significativa antes que ocorra a fratura e apresenta baixas taxas de expansão em resposta às 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, lixas e abrasivos revestidos e aglutinados para jateamento. Graças à sua dureza e à excelente estabilidade química e térmica, ela oferece uma alternativa econômica aos abrasivos de carboneto de boro produzidos por meio de ligação por reação, utilizando areia de sílica pura e carvão como matérias-primas em fornos elétricos de resistência do tipo tijolo.

Alta resistência ao desgaste e à corrosão

O SiC é um dos materiais sintéticos mais duros, perdendo apenas para o diamante em termos de dureza. Essa propriedade o torna um material atraente para aplicações em que o alto desempenho e a durabilidade são fundamentais, como nas aplicações abrasivas.

Oferecemos produtos tanto de carboneto de silício ligado por reação quanto de carboneto de tungstênio cimentado, projetados para atender a propriedades refratárias, químicas e térmicas específicas. O carboneto de silício ligado por reação é ideal para aplicações em que a resistência ao desgaste ou formas complexas devem ser levadas em consideração; o carboneto de tungstênio cimentado oferece melhores propriedades de isolamento térmico e químico do que seu equivalente.

As propriedades abrasivas do carboneto de silício preto o tornam popular nas indústrias automotiva e aeroespacial para o polimento e o lapidamento de componentes, garantindo dimensões e acabamentos precisos, ou para a remoção por jateamento da corrosão e do desgaste. Além disso, sua excepcional resistência e durabilidade permitem que ele resista a ambientes extremos sem sofrer danos, e sua resistência à corrosão e ao desgaste o tornam conhecido como um material abrasivo para jateamento. Além disso, sua resistência à corrosão e ao desgaste ajuda a prolongar a vida útil dos componentes, reduzindo o tempo de inatividade — o que se aplica especialmente a ferramentas como rebolos ou abrasivos de jateamento que utilizam abrasivos de carboneto de silício preto, ou ferramentas de corte que exigem manutenção constante ou tempo de inatividade devido a revestimentos resistentes à corrosão e ao desgaste, ou ainda ferramentas de corte fabricadas com esse 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 altas cargas, como maquinário industrial e componentes automotivos.

A moissanita, um material semicondutor de banda proibida larga encontrado naturalmente na forma da gema moissanita, vem sendo produzida em massa desde o final do século XIX para uso como abrasivo — por exemplo, em rebolos 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 mecânica também são propriedades desejáveis para a fabricação de espelhos de telescópios com esse material.

O método original de Acheson para a produção de SiC continua sendo o pilar da produção moderna para uso em abrasivos, metalurgia e refratários. As matérias-primas são aquecidas a altas temperaturas em um forno aberto até que se forme um agregado de SiC cristalino de cor verde a preta, rodeado por sílica parcial ou totalmente não convertida e carbono na forma de coque de petróleo.