SiC
30% C, 70% Si
Óxid de silicio y carbnó de cok (Proceso Acheson) y Policarbosilanos
El SiC tiene tres polimorfismos cúbica, hexagonal y romboédrica, amb més de 74 politipos. Es un material de elevada dureza utilizado como abrasivo para cortar, molturar o pulir. Refractario con alta resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas debido a la formación de una capa de SiO2 que protege el material.
La estructuta β es una estructura cúbica, el politipo de carburo de silicio más simple, la estructura del diamant en que los C son substituidos alternativamente por silicio. La estructura α hace referencia a todas las estructuras que presentan tanto simetria hexagonal com romboédrica.
Hay algunos picos debidos a impurezas no identificadas.
No se detectan otros picos debidos a impurezas.
Se puede observar el aspecto facetado del SiC, esto no es debido a procesos de fusión, es debido a la fractura.
3,0 - 3,2 g /cm3
Variable
Las propiedades dependen de la temperatura y del tiempo de transformación.
420 GPa o 410 GPa (α sintetitzado)
0,19 o 0.14 (α sintetitzado)
4600 MPa ( α sintetitzado)
415-450 MPa
2,3 - 3,5 MPa·m1/2
A la temperatura de:
Mohs
Knoop Hardness (100g)
Tamb
9-10
2150-2950 (kg/mm2)
Las propiedades dependen de la dirección de aplicación de la fuerza (Anisotropía) y de la porosidad.
Módulo de fractura 450 - 520 MPa ( sintetitzado con un 5 % de porosidad )
La baja tenacidad a la fractura lo hace poco adecuado para aplicaciones donde pueda recibir impactos.
Rigidez dieléctrica
325
Resistividad especifica
10-2 (Ωm) (SiC puro es un aislante eléctrico)
El carburo de silicio es un semiconductor.
2300 - 2500 ºC "sublima"
SiC (α sinteritzado)
4,7x10-6 (ºC)-1
4.02x10-6 (ºC)-1
SiC (α sinteritzazo)
90 W/m·K
125,6 W/m·k
200ºC
-
102,6 W/m·k
400ºC
77.5 W/m·k
20 - 100ºC
0,92 (J· kg-1 K-1·10-3)
2,65 - 2,7
Se puede preparar en una amplia gama de colores: incoloro (α pur/hexagonal), amarillo (β/cúbico),verde (dopado con N o P), marrón (dopado con B), azul (dopado con Al) y negro (dopado con grandes cantidades de Al)
Muy elevada
Elevada resistencia al choque térmico.
La siguiente tabla muestra la corrosión sufrida por el SiC en diferentes ambientes:
Observaciones
* Estructura α sinterizada
** Corrosión en un ambiente de desgaste por fricción de "pin-on-disk"
Por reacciones quimicas:
I) Proceso Achenson: reducción de la sílice pura con carbón de elevada pureza, a 2400ºC durante 36 horas (SiO2 + C --> α-SiC + CO2)
II) Reacción en fase gaseosa: SiH4 + CH4 --> α-SiC + 4 H2 (a 2400ºC)
--> β-SiC + 4 H2 (a 1500ºC)
Sinteritzación a 2100ºC de povo submicrométrico en presencia de B. Bajo coste y elevada producción.
Consolidación. Infiltración a 1500ºC de una preforma de C con SiO2. El exceso de SiO2 llena los poros. Se pueden obtener formas complejas con tolerancias ajustadas.
Su elevada temperatura de fusión (2500ºC) permito utilizarlo como refractario.
Su elevada resistencia a compresión le permite ser utilizado en algunos componentes de turbinas y motores.
Su dureza cercana a la del diamante permite utilizarlo para desbastar.
Imagen de las resistencias de SiC en un horno
Imagen de una resistencia de SiC de un horno, rota
Imagen de material de SiC para pulir y desbastar.
