Material

Cerámica de Carburo de Silicio (SiC)

El carburo de silicio (SiC) ocupa un estrecho nicho de materiales donde coexisten dureza extrema, alta conductividad térmica y baja expansión térmica. Ninguna otra cerámica de ingeniería combina una dureza…

El carburo de silicio (SiC) ocupa un estrecho nicho de materiales donde coexisten dureza extrema, alta conductividad térmica y baja expansión térmica. Ninguna otra cerámica de ingeniería combina una dureza Vickers de 2200–2500 HV con una conductividad térmica de 120–200 W/m·K y un coeficiente de expansión de solo 4,0×10⁻⁶/K.

Ese perfil convierte al SiC en la opción predeterminada para juntas mecánicas expuestas a lodos abrasivos, toberas de quemador en entornos de combustión, y piezas de manejo de obleas semiconductores sometidas a ciclos rápidos de temperatura. También es el material preferido para baldosas de blindaje y revestimientos de toberas de explosión donde la resistencia a la erosión es innegociable.

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
ComposiciónSintered silicon carbide (SSiC)
Densidad3.10-3.15 g/cm3
Dureza Vickers2200-2500 HV
Resistencia a la flexión400-500 MPa
Tenacidad a la fractura3-4 MPa.m1/2
Temperatura máxima de servicio1400 C in air (1600 C inert)
Conductividad térmica120-200 W/m.K
Expansión térmica (20-1000 C)4.0 x10-6/K
Potential Advantages

Resistencia a la abrasión excepcional; excelente tolerancia al choque térmico gracias a la alta conductividad y la baja expansión; mantiene la resistencia a 1400 °C en aire; químicamente inerte ante la mayoría de los ácidos y metales fundidos.

Design Considerations

El SiC sinterizado (SSiC) es semiconductor eléctrico: si necesita un aislante en la misma geometría, especifique SiC unido por reacción (RBSC) o añada un recubrimiento aislante. El mecanizado tras el sinterizado se limita al rectificado con diamante, por lo que las dimensiones críticas deben preverse en la contracción del sinterizado.

Limitations & Trade-offs

Frágil: como todas las cerámicas de enlace covalente tiene baja tenacidad a la fractura (3–4 MPa·m^1/2). Conductivo eléctricamente en forma SSiC, lo que lo descarta para aislamiento de alta tensión sin modificación. Mayor costo de materia prima y procesamiento que la alúmina.