Pós de carboneto de silício revolucionam a resistência da cerâmica

O carboneto de silício (SiC) é um material cerâmico inerte e duro com propriedades físicas excepcionais. Utilizado em refractários e abrasivos devido à sua dureza, bem como em aplicações a altas temperaturas onde a estabilidade térmica e a resistência ao desgaste são fundamentais.

Apenas o diamante e o carboneto de boro são mais duros do que o SiC. Quando de alta pureza, o SiC pode parecer incolor; caso contrário, pode assumir tons pretos quando produzido através do método Lely.

Dureza

O carboneto de silício - mais vulgarmente designado por carborundum - é um composto químico extraordinariamente duro, composto por silício e carbono, que ocorre apenas ocasionalmente como moissanite na natureza; no entanto, desde o final do século XIX que a produção em massa ocorre tanto em pó como em cristal.

O carboneto de silício preto (SiC) é frequentemente utilizado em abrasivos devido às suas qualidades de dureza e resistência ao desgaste. Além disso, o SiC também pode ser encontrado como parte de revestimentos refractários, aquecedores/elementos de aquecimento/ferramentas de corte/e substratos semicondutores utilizados com LEDs e dispositivos de energia.

O carboneto de silício ligado a nitretos (NB SiC) é produzido através de um processo denominado nitridação, no qual os grãos de SiC em bruto são aquecidos e misturados com compostos contendo nitrogénio para formar um material compósito denso e mecanicamente forte. Além disso, esta forma de carboneto de silício tem uma excelente resistência ao choque térmico, o que lhe permite suportar mudanças rápidas de temperatura sem rachar ou desintegrar-se com o tempo.

Força

O carboneto de silício é um dos materiais cerâmicos não óxidos mais fortes, ostentando uma classificação de dureza Knoop excecionalmente dura entre o diamante e o nitreto de boro cúbico para uma resistência ao desgaste a longo prazo e força para suportar temperaturas e tensões extremas.

O pó de SiC preto é amplamente utilizado pelas indústrias automóvel e aeroespacial para lixar, polir e brunir peças metálicas e cerâmicas com dimensões precisas e acabamentos suaves. Devido à sua maior resistência do que o diamante, este abrasivo é frequentemente escolhido em vez do seu rival.

O carboneto de silício ligado por reação (RB SiC) é produzido através da injeção de silício fundido em material de carbono poroso moldado na forma da peça pretendida, dando origem a uma cerâmica estrutural de elevado desempenho, resistente a produtos químicos e com um baixo coeficiente de expansão térmica. O RB SiC pode ser encontrado em bombas e vedantes mecânicos, rolamentos e componentes de desgaste maiores.

Dureza

O carboneto de silício é uma das três substâncias mais duras da Terra, perdendo apenas para o diamante e o carboneto de boro. Devido a esta incrível dureza, o carboneto de silício pode suportar pressões e esforços mecânicos extremos, tornando-o adequado para componentes aeroespaciais, aplicações automóveis e ferramentas de corte.

A cerâmica de alto desempenho é altamente resistente à corrosão e ao desgaste, e pode suportar mudanças rápidas de temperatura sem rachar ou deformar. Além disso, pode ser transformada em cerâmica funcional, materiais refractários avançados e até abrasivos para utilização.

O pó preto de carboneto de silício (SiCp) é uma ferramenta essencial para brunir, lapidar e polir metais, cerâmicas e vidros para obter dimensões de precisão e superfícies lisas. Para além de ser utilizado como material abrasivo, o SiC também pode ser utilizado como antioxidante no fabrico de aço e em fundições, bem como como material resistente a altas temperaturas em fundições. Outras variedades de SiC incluem o carboneto de silício ligado por nitreto (NB SiC) e o nitreto de carboneto de silício ligado por reação sinterizado (SRBSN); estes processos produzem SRBSN através de aquecimento em forno de resistência.

Resistência ao calor

O carboneto de silício é uma escolha de material ideal para aplicações que exigem extrema resistência e dureza, tais como travões de automóveis ou placas de cerâmica encontradas em coletes à prova de bala. Além disso, este material tem excelentes propriedades de resistência química e pode mesmo suportar temperaturas elevadas sem derreter.

A moissanite é um dos materiais sintéticos mais duros, com uma classificação de dureza Mohs de 9, comparável à do diamante. Embora exista naturalmente como o raro mineral moissanite, os processos de produção em massa utilizam silício em pó e pós de carbono através de processos de sinterização para a produção em massa desta substância sintética dura.

A resistência do carboneto de silício aumenta através do recozimento devido à ligação de hidrogénio de superfícies não polares e é útil como desoxidante na produção de aço, incentivando a carburação e aumentando as taxas de recuperação de elementos de liga. Devido à sua estabilidade térmica e inércia química, os componentes de carboneto de silício para equipamento de processamento de bolachas semicondutoras garantem um desempenho fiável mesmo em ambientes de alta temperatura.

Condutividade

Os pós de carboneto de silício oferecem a combinação ideal de dureza e condutividade quando utilizados como abrasivos ou em componentes cerâmicos resistentes à abrasão, bem como na ligação por sinterização para criar produtos cerâmicos industriais de elevado desempenho.

As cerâmicas de carboneto de silício tornaram-se um dos materiais cerâmicos mais procurados atualmente devido às suas propriedades notáveis, que vão desde a extrema durabilidade e resistência à corrosão até à estabilidade térmica e tolerância ao calor - qualidades que as impulsionaram como uma das principais escolhas para pastilhas de travão de automóveis de consumo e placas de coletes à prova de bala. O carboneto de silício proporciona força e resistência térmica