Carbeto de silício (SiC): Aplicações que vão desde abrasivos a semicondutores.
1. Introdução básica ao carboneto de silício (SiC)
O carboneto de silício (SiC), um material inorgânico não metálico único, é conhecido pela sua elevada dureza e estabilidade térmica, sendo amplamente utilizado em diversos campos, desde abrasivos a semicondutores. As suas matérias-primas incluem principalmente areia de sílica e coque de petróleo; sal é adicionado durante a produção do carboneto de silício verde. Após a fusão a alta temperatura num forno de resistência elétrica, o carboneto de silício é produzido em pó e em formas cristalinas. Devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, é conhecido como “areia de esmeril” ou “areia refractária”.
1.2. Propriedades do carboneto de silício SiC
O carboneto de silício (SiC) desempenha um papel vital em inúmeros campos de alta tecnologia devido às suas propriedades físicas e químicas únicas. Como um dos principais materiais refractários de alta tecnologia, destaca-se particularmente em equipamentos de moagem, polimento e altas temperaturas. A sua elevada dureza, forte estabilidade térmica e excelente estabilidade química tornam-no omnipresente em diversos equipamentos que exigem resistência ao desgaste, à corrosão e a altas temperaturas.
1.2. Aplicações do carboneto de silício (SiC)
Desde a sua invenção em 1893, o carboneto de silício (SiC) tem sido amplamente utilizado em equipamentos de alta temperatura, resistentes ao desgaste e à corrosão. Não só é um componente importante dos abrasivos, como também demonstrou grande adaptabilidade e excelente desempenho em metalurgia, cerâmica e fabrico de semicondutores. Nos últimos anos, com o desenvolvimento de indústrias emergentes, como os veículos de novas energias, a energia fotovoltaica e as comunicações 5G, as áreas de aplicação do carboneto de silício (SiC) continuaram a expandir-se.
2. Propriedades únicas do carboneto de silício (SiC)
2.1 Dureza e resistência ao desgaste
O carboneto de silício (SiC) apresenta uma dureza Mohs até 9,2-9,5, o que lhe confere uma excelente resistência ao desgaste. Após um processamento especial, como o revestimento da parede interna dos rotores das turbinas e dos corpos dos cilindros, pode melhorar significativamente a resistência ao desgaste destes componentes, prolongando a sua vida útil de 1 a 2 vezes.
2.2 Estabilidade térmica
O carboneto de silício (SiC) apresenta uma excelente estabilidade térmica a altas temperaturas. A sua estrutura mantém-se estável e não se deforma nem danifica facilmente, desempenhando, assim, um papel importante em aplicações industriais de alta temperatura.
2.3 Estabilidade química
O carboneto de silício (SiC) possui uma resistência extremamente elevada aos ácidos; normalmente, não reage com solventes ácidos a temperaturas inferiores a 200 °C. Esta estabilidade química permite que o carboneto de silício mantenha as suas propriedades e funções originais em diversos ambientes químicos.
3. Ampla aplicação do carboneto de silício (SiC)
3.1 Abrasivos e Polimento de Precisão
O carboneto de silício (SiC) é normalmente utilizado como abrasivo no fabrico de mós, pedras de afiar, cabeças de retificação e outras ferramentas de retificação. Estas ferramentas podem ser utilizadas em diversas operações de retificação e polimento para melhorar o brilho e a precisão.
3.2 Metalurgia e Cerâmica
Na indústria metalúrgica, o carboneto de silício (SiC) é utilizado como desoxidante, e a sua resistência a altas temperaturas torna-o também uma escolha ideal para materiais cerâmicos.
3.3 Fabricação de semicondutores
O carboneto de silício (SiC) é um componente essencial dos materiais semicondutores de terceira geração. As suas aplicações melhoram o desempenho dos dispositivos semicondutores, sendo comummente utilizado no fabrico de dispositivos semicondutores de alto desempenho e fibras de carbeto de cálcio. Esta propriedade também o torna importante em áreas como a cerâmica funcional e os materiais refractários avançados.
