El carburo de silicio es un material popular en la industria debido a su excelente mecánica., eléctrico, y propiedades térmicas. Una variación de Sic se recristaliza carburo de silicio (RSiC), que tiene una microestructura única que le otorga propiedades aún mejores en comparación con otras variantes de SiC.
Propiedades de RSiC
microestructura
RSiC tiene una característica única microestructura que consiste en entrelazar, granos en forma de placa que son perpendiculares a la superficie del material. Esta microestructura le da a RSiC excelentes propiedades mecánicas., como alta resistencia, tenacidad, y resistencia al desgaste. La microestructura también proporciona RSiC con un bajo coeficiente de expansión térmica, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
Propiedades mecánicas
RSiC tiene excelentes propiedades mecánicas debido a su microestructura. tiene un alto fuerza flexible, lo que significa que puede soportar la flexión y la torsión sin romperse. RSiC también tiene un alto tenacidad a la fractura, lo que significa que puede resistir grietas y fracturas. Además, RSiC tiene una alta dureza, lo que lo hace resistente al desgaste y a la abrasión.
Propiedades termales
RSiC tiene excelentes propiedades térmicas, haciéndolo adecuado para aplicaciones de alta temperatura. Tiene una alta conductividad térmica., lo que significa que puede transferir calor de forma rápida y eficiente. RSiC también tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, lo que significa que puede soportar grandes cambios de temperatura sin agrietarse ni romperse.
Propiedades electricas
RSiC es un buen aislante eléctrico, lo que lo hace adecuado para aplicaciones eléctricas. Tiene una alta resistividad, lo que significa que puede resistir el flujo de electricidad. RSiC también tiene un alto resistencia dieléctrica, lo que significa que puede soportar altos voltajes sin romperse.
Producción de RSiC
RSiC está hecho de una mezcla de polvo de carburo de silicio, carbón, y un material aglutinante. El polvo de carburo de silicio suele ser una mezcla de fases alfa y beta.. El carbono suele estar en forma de grafito., y el material aglutinante suele ser una resina o cera.
Técnicas de Fabricación
RSiC se puede fabricar usando varias técnicas, incluido fundición deslizante, extrusión, y moldeo por inyección. La colada en barbotina consiste en verter la mezcla en un molde y dejar que se seque.. La extrusión implica forzar la mezcla a través de un troquel para crear una forma específica.. Moldeo por inyección Implica inyectar la mezcla en un molde a alta presión..
Después de la fabricación, el RSiC se sinteriza en un horno a altas temperaturas. El proceso de sinterización hace que el polvo de carburo de silicio se recristalice., formando la microestructura única de RSiC. El proceso de sinterización también elimina el material aglutinante., dejando atrás un material RSiC puro.
Aplicaciones de RSiC
Muebles de horno
RSiC se usa comúnmente en la industria cerámica como muebles de horno. Los muebles de horno se refieren a las herramientas y soportes utilizados para sujetar y dar forma a los productos cerámicos durante la cocción.. RSiC es ideal para muebles de horno debido a su alta resistencia, estabilidad térmica, y resistencia al choque térmico.
La industria de semiconductores
RSiC se utiliza en el la industria de semiconductores para la producción de obleas de silicio. RSiC se utiliza como estructura de soporte Para el obleas de silicio durante el procesamiento. La alta conductividad térmica y el bajo coeficiente de expansión térmica del RSiC lo hacen ideal para esta aplicación..
Industria aeroespacial
RSiC se utiliza en el industria aeroespacial para aplicaciones de alta temperatura. Se utiliza en boquillas de cohetes, escudos termicos, y otros componentes que deben soportar temperaturas extremas. La alta resistencia del RSiC, estabilidad térmica, y la resistencia al choque térmico lo hacen ideal para esta aplicación.
Industria química
RSiC se utiliza en la industria química para la producción de productos químicos corrosivos.. RSiC se utiliza como material de revestimiento para tubos y recipientes de reacción.. La alta resistencia química y la estabilidad térmica del RSiC lo hacen ideal para esta aplicación.
Placas de armadura
RSiC se utiliza en la producción de placas de armadura para aplicaciones militares y policiales. La alta resistencia y dureza del RSiC lo convierten en un material ideal para armaduras resistentes a las balas..
Ventajas y desventajas de RSiC
Ventajas
- Excelentes propiedades mecánicas
- Excelentes propiedades térmicas
- Buenas propiedades de aislamiento eléctrico.
- Alta resistencia química
- Bajo coeficiente de expansión térmica.
- Alta resistencia al desgaste y dureza.
Desventajas
- Caro en comparación con otros materiales de SiC
- Difícil de producir en grandes cantidades.
- Difícil de mecanizar debido a su dureza.
Conclusión
Carburo de silicio recristalizado (RSiC) Es un material único con excelente mecánica., térmico, y propiedades electricas. La microestructura única de RSiC le confiere propiedades aún mejores en comparación con otros materiales de SiC.. RSiC se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluyendo muebles de horno, la industria de semiconductores, industria aeroespacial, industria química, y placas de armadura. Si bien RSiC es más costoso y difícil de producir en comparación con otros materiales de SiC, sus excelentes propiedades lo convierten en un material ideal para aplicaciones de alta temperatura y alto estrés.
