Carburo de silicio unido por reacción (RB SiC), también conocido como carburo de silicio siliconado o SiSiC, es un tipo de carburo de silicio que se fabrica mediante una reacción química entre el carbono poroso o el grafito con el silicio fundido. La reacción se inicia típicamente a temperaturas de alrededor de 1400°C..
RB SiC es un carburo de silicio de grado refractario, caracterizado por un alto punto de fusión y la capacidad de soportar altas temperaturas sin deformación o degradación significativa.
El proceso de fabricación de carburo de silicio unido por reacción
El proceso de fabricación de RB SiC implica varios pasos clave. Primero, Se fabrica una preforma porosa de carbono o grafito.. Luego, esta preforma se infiltra con silicio fundido., que reacciona con el carbono para formar carburo de silicio.. El material resultante es un compuesto de carburo de silicio y silicio libre., lo que le confiere sus propiedades únicas.
Propiedades del carburo de silicio unido por reacción
- RB SiC tiene excelente desgaste, corrosión, y resistencia al choque térmico.
- Puede soportar temperaturas de hasta 1370°C y tiene una alta conductividad térmica., lo que lo convierte en un material excelente para aplicaciones de alta temperatura.
- RB SiC tiene una baja densidad, alta resistencia, y alta dureza, haciéndolo adecuado para una amplia gama de aplicaciones.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 3.05-3.15 g/cm³ |
| Modulos elasticos | 380-430 GPa |
| Resistencia a la flexión | 350-500 MPa |
| Tenacidad a la fractura | 4.0-5.0 MPa·m^1/2 a temperatura ambiente |
| 12 MPa·m^1/2 en 1200 ºC |
A medida que aumenta el contenido de Si, La resistencia y la tenacidad a la fractura disminuyen linealmente.; cuando el contenido de Si es constante, La resistencia aumenta a medida que disminuye el tamaño del grano de SiC.. La plasticidad del silicio libre aumenta a altas temperaturas., de modo que la tenacidad a la fractura del material aumenta con la temperatura, de 4 MPa·m^1/2 a temperatura ambiente para 12 MPa·m^1/2 en 1200 ºC.
Aplicaciones del carburo de silicio unido por reacción
Sellos mecánicos y rodamientos
Una de las principales aplicaciones de RB SiC es la producción de sellos mecánicos y rodamientos.. Estos componentes se utilizan en una variedad de industrias., incluyendo el automotriz, aeroespacial, y sectores industriales. La alta dureza y resistencia al desgaste del RB SiC lo convierten en un material ideal para estas aplicaciones., ya que puede soportar las duras condiciones y las altas presiones a las que estos componentes suelen estar sujetos.
Paletas de bomba
El RB SiC también se utiliza habitualmente en la fabricación de paletas de bombas.. Estos componentes son críticos en una variedad de industrias., incluyendo el petróleo y el gas, químico, y sectores de tratamiento de agua. La excelente resistencia a la corrosión y la alta resistencia del RB SiC lo convierten en un material ideal para estas aplicaciones., ya que puede resistir los fluidos corrosivos que a menudo se encuentran en estas industrias.
Tubos Radiantes
En la industria del tratamiento térmico, El RB SiC se utiliza a menudo en la producción de tubos radiantes.. Estos tubos se utilizan en hornos para proporcionar un calentamiento uniforme.. La alta conductividad térmica y la excelente resistencia al choque térmico del RB SiC lo convierten en un material ideal para estas aplicaciones., ya que puede soportar las altas temperaturas y los rápidos cambios de temperatura que a menudo se encuentran en estos entornos.
Equipos de fabricación de semiconductores
La industria de semiconductores también utiliza RB SiC en la producción de diversos equipos de fabricación.. Esto incluye portadores de obleas., susceptores, y otros componentes. La excelente estabilidad térmica y la resistencia al choque térmico de RB SiC lo convierten en un material ideal para estas aplicaciones., ya que puede soportar las altas temperaturas y las duras condiciones que a menudo se encuentran en los procesos de fabricación de semiconductores..
Componentes de armadura y protección.
Finalmente, El RB SiC también se utiliza en la producción de diversos tipos de armaduras y componentes de protección.. Esto incluye chalecos antibalas., armadura del vehículo, y otros equipos de protección. La alta dureza y resistencia del RB SiC lo convierten en un material ideal para estas aplicaciones., ya que puede proporcionar una excelente protección contra varios tipos de amenazas.
Ventajas de utilizar carburo de silicio unido por reacción
Hay varias ventajas al usar RB SiC . Primero, Ofrece una excelente resistencia al desgaste y a la corrosión., por lo que es ideal para su uso en entornos hostiles. Segundo, Tiene una alta resistencia al choque térmico., permitiéndole soportar cambios rápidos de temperatura. Tercero, tiene una alta conductividad térmica, lo que lo convierte en un excelente material para disipar el calor.. Finalmente, RB SiC tiene una baja densidad, lo que lo hace liviano y fácil de manejar.
El futuro del carburo de silicio unido por reacción
El futuro de RB SiC parece prometedor. Con la investigación y el desarrollo en curso, Las posibles aplicaciones de este material se están ampliando.. Por ejemplo, RB SiC Se está explorando su uso en turbinas de gas de alta temperatura y reactores nucleares.. Además, a medida que aumenta la demanda de materiales más eficientes y duraderos, el uso de RB SiC se espera que crezca.
Conclusión
El carburo de silicio unido por reacción es un material versátil con una amplia gama de aplicaciones.. Sus propiedades únicas como la alta resistencia, estabilidad de temperatura, resistencia al choque térmico, y la resistencia al desgaste y la corrosión lo convierten en una opción ideal para diversas industrias. Ya sean muebles de horno, sellos mecánicos, o equipos de fabricación de semiconductores, RB SiC es el material elegido para aplicaciones de alto rendimiento.
