Pós de carbeto de silício revolucionando a resistência da cerâmica

O carbeto de silício (SiC) é um material cerâmico inerte e duro com propriedades físicas excepcionais. É usado em refratários e abrasivos devido à sua dureza, bem como em aplicações de alta temperatura em que a estabilidade térmica e a resistência ao desgaste são fundamentais.

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

Dureza

O carbeto de silício - mais comumente chamado de carborundum - é um composto químico extraordinariamente duro, composto de silício e carbono, que ocorre apenas ocasionalmente como moissanita na natureza; no entanto, desde o final do século XIX, a produção em massa ocorre tanto na forma de pó quanto de cristal.

O carbeto 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 usado como parte de revestimentos refratários, aquecedores/elementos de aquecimento/ferramentas de corte e substratos semicondutores usados com LEDs e dispositivos de energia.

O carbeto de silício ligado a nitreto (NB SiC) é produzido por meio de um processo chamado nitridação, no qual os grãos de SiC bruto são aquecidos e misturados com compostos contendo nitrogênio para formar um material composto denso e mecanicamente forte. Além disso, essa forma de carbeto de silício tem excelente resistência a choques térmicos, o que lhe permite suportar mudanças rápidas de temperatura sem rachar ou se desintegrar com o tempo.

Força

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

O pó de SiC preto é amplamente utilizado pelos setores automotivo e aeroespacial para retificar, polir e lapidar peças metálicas e cerâmicas em dimensões precisas com acabamentos suaves. Devido à sua maior resistência do que o diamante, esse abrasivo é frequentemente escolhido em vez de seu concorrente.

O carbeto de silício ligado por reação (RB SiC) é produzido pela injeção de silício fundido em um material de carbono poroso moldado no formato da peça desejada, produzindo uma cerâmica estrutural de alto desempenho, resistente a produtos químicos e com baixo coeficiente de expansão térmica. O RB SiC pode ser encontrado em bombas e selos mecânicos, rolamentos e componentes de desgaste maiores.

Robustez

O carbeto de silício é uma das três substâncias mais duras da Terra, perdendo apenas para o diamante e o carbeto de boro. Devido a essa incrível dureza, o carbeto de silício pode suportar pressões e esforços mecânicos extremos, o que o torna adequado para componentes aeroespaciais, aplicações automotivas 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, ela pode ser processada em cerâmicas funcionais, materiais refratários avançados e até mesmo abrasivos para uso.

O pó preto de carbeto de silício (SiCp) é uma ferramenta essencial para brunir, lapidar e polir metais, cerâmicas e vidros para obter dimensões precisas e superfícies lisas. Além de ser usado como material abrasivo, o SiC também pode servir como antioxidante na fabricação de aço e em fundições, bem como material resistente a altas temperaturas em fundições. Outras variedades de SiC incluem carbeto de silício ligado por nitreto (NB SiC) e nitreto de carbeto de silício ligado por reação sinterizada (SRBSN); esses processos produzem SRBSN por meio de aquecimento em forno de resistência.

Resistência ao calor

O carbeto de silício é uma opção de material ideal para aplicações que exigem extrema resistência e dureza, como freios de automóveis ou placas de cerâmica encontradas em coletes à prova de balas. Além disso, esse material tem excelentes propriedades de resistência química e pode até mesmo suportar altas temperaturas sem derreter.

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

A resistência do carbeto de silício aumenta com o recozimento devido à ligação de hidrogênio de superfícies não polares e é útil como desoxidante na fabricação de aço, estimulando a carburação e aumentando as taxas de recuperação de elementos de liga. Devido à sua estabilidade térmica e inércia química, os componentes de carbeto de silício para equipamentos de processamento de wafer semicondutor garantem um desempenho confiável mesmo em ambientes de alta temperatura.

Condutividade

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

A cerâmica de carbeto de silício tornou-se um dos materiais cerâmicos mais procurados atualmente devido às suas propriedades notáveis, que vão desde a extrema durabilidade e resistência à corrosão até a estabilidade térmica e tolerância ao calor - qualidades que a impulsionaram como uma das principais opções para pastilhas de freio de automóveis e placas de coletes à prova de balas. O carbeto de silício oferece força e resistência térmica