S-SiC
Propiedades y ámbitos de aplicación
El carburo de silicio es la elección más destacada entre los materiales de alto rendimiento
El carburo de silicio posee notables características de rendimiento. Tiene una dureza extremadamente alta y una gran resistencia al desgaste. Su conductividad térmica es elevada, lo que le confiere una excelente capacidad de disipación del calor. Además, presenta una buena estabilidad química y es resistente a la corrosión.
S-SiC
Carburo de silicio sinterizado
Normalmente, se adopta el proceso de sinterización sin presión. El polvo de carburo de silicio de gran pureza se mezcla con una pequeña cantidad de aditivos y, a continuación, se calienta a unos 1800°C a 2000°C en un horno de alta temperatura para su sinterización. Se forma una estructura cerámica densa mediante la difusión y fusión de las partículas.
Propiedades
Extrema dureza y resistencia al desgaste
Estabilidad a altas temperaturas
Inercia química y resistencia a la corrosión
Alta conductividad térmica y baja dilatación
Alta pureza y estructura uniforme
Ámbitos de aplicación
Fabricación industrial e ingeniería mecánica
Sistemas de estanquidad y rodamientos
Los cierres mecánicos para bombas centrífugas/compresores mantienen la estabilidad a largo plazo en condiciones de alta presión, temperatura y medios corrosivos.
Ejemplo: Las juntas de bomba SSiC duran 5 veces más que los materiales tradicionales.
Componentes resistentes al desgaste
Los rodetes de las bombas de lodos en minería y las boquillas de las barrenas en perforación petrolífera resisten la erosión abrasiva y química.
Electrónica y semiconductores
Equipos de procesamiento de obleas
Los soportes de obleas y los dispositivos de grabado en la fabricación de semiconductores soportan 1400°C y la exposición al plasma.
Ejemplo: Los mandriles de vacío SSiC garantizan una precisión nanométrica durante el procesamiento de obleas.
Gestión térmica
Los sustratos de embalaje de chips de alta potencia disipan eficazmente el calor para prolongar la vida útil de los dispositivos.
Energía y protección del medio ambiente
Energía solar fotovoltaica
Los discos de corte para obleas de silicio y los revestimientos para hornos de reducción de polisilicio resisten 1600°C y gases corrosivos (por ejemplo, HCl).
Energía nuclear
El revestimiento de las barras de control y los componentes de los intercambiadores de calor de los reactores resisten la radiación y los productos de fisión a alta temperatura.
Ingeniería Química y Medioambiental
Tuberías resistentes a la corrosión
Las tuberías para el transporte de ácido sulfúrico/sosa cáustica eliminan la rápida corrosión del metal.
Sistemas de filtración
Los filtros de purificación de gases a alta temperatura para centrales eléctricas/fábricas de acero soportan 1000°C y la abrasión de partículas.
Campos especializados
Blindaje balístico
Placas de blindaje ligeras (densidad: 3,1 g/cm³), más ligeras que el aluminio pero más resistentes, utilizadas en vehículos y protección personal.
Aeroespacial
Las toberas de los motores de cohetes y las estructuras de los satélites mantienen su integridad a temperaturas y radiaciones extremas.
Comparación de ventajas tecnológicas
| Propiedad | SSiC | RBSiC (SiC ligado por reacción) | HPSiC (SiC prensado en caliente) |
| Pureza | >99% | Contiene silicio libre de 10-15% | >99% |
| Temperatura máxima de funcionamiento | 1800°C (inerte) | 1400°C | 1600°C |
| Coste | Moderado | Bajo | Alta |
| Usos típicos | Estructuras de alta temperatura, herramientas semiconductoras | Piezas de desgaste, muebles de horno | Moldes de precisión, óptica |
Proceso y personalización
El SSiC se produce mediante sinterización sin presión
El polvo de SiC de gran pureza (1-10 μm) mezclado con trazas de auxiliares de sinterización (por ejemplo, B₄C, Al₂O₃-Y₂O₃) se sinteriza a 1800-2150°C, formando estructuras densas por difusión de partículas.
Capacidades de personalización
Formas complejas (por ejemplo, tubos helicoidales, filtros porosos) con una precisión dimensional de ±0,05 mm.
Tratamientos superficiales (revestimiento, lapeado) para necesidades especializadas (por ejemplo, antiadherencia, planitud óptica).
Casos prácticos
Industria de semiconductores
Los principales fabricantes de chips utilizan utillajes para obleas SSiC, que prolongan la vida útil de las herramientas hasta 10 veces más que el cuarzo tradicional en el recocido de obleas de 200 mm/300 mm.
Vehículos eléctricos
Los disipadores de calor del inversor SSiC mejoran la eficiencia del motor en 5%, aumentando la autonomía del VE en 10%.
Ejemplos de productos
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