Material

Cerâmica de Carbeto de Silício (SiC)

Carbeto de silício (SiC) ocupa uma faixa estreita de espaço de materiais onde coexistem extrema dureza, alta condutividade térmica e baixa expansão térmica. Nenhuma outra cerâmica de engenharia combina dureza…

Carbeto de silício (SiC) ocupa uma faixa estreita de espaço de materiais onde coexistem extrema dureza, alta condutividade térmica e baixa expansão térmica. Nenhuma outra cerâmica de engenharia combina dureza Vickers de 2200–2500 HV com condutividade térmica de 120–200 W/m·K e um coeficiente de expansão de apenas 4,0×10⁻⁶/K.

Esse perfil torna o SiC a escolha padrão para vedações mecânicas expostas a lamas abrasivas, bicos de queimadores operando em ambientes de combustão, e peças de manuseio de wafers de semicondutores que passam por ciclagem rápida de temperatura. Também é o material preferido para placas de blindagem e revestimentos de bicos de jato onde a resistência à erosão é inegociável.

Typical Properties

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

PropertyIndicative Value
ComposiçãoSintered silicon carbide (SSiC)
Densidade3.10-3.15 g/cm3
Dureza Vickers2200-2500 HV
Resistência à flexão400-500 MPa
Tenacidade à fratura3-4 MPa.m1/2
Temperatura máxima de serviço1400 C in air (1600 C inert)
Condutividade térmica120-200 W/m.K
Expansão térmica (20-1000 C)4.0 x10-6/K
Potential Advantages

Resistência à abrasão excepcional; excelente tolerância ao choque térmico devido à alta condutividade somada à baixa expansão; mantém resistência a 1400 °C no ar; quimicamente inerte à maioria dos ácidos e metais fundidos.

Design Considerations

SiC sinterizado (SSiC) é eletricamente semicondutor — se você precisar de um isolante na mesma geometria, especifique SiC de ligação por reação (RBSC) ou adicione um revestimento isolante. A usinagem após a sinterização limita-se à retificação com diamante, então dimensões críticas devem ser previstas no encolhimento da sinterização.

Limitations & Trade-offs

Frágil — como todas as cerâmicas de ligação covalente, tem baixa tenacidade à fratura (3–4 MPa·m^1/2). Eletricamente condutivo na forma SSiC, o que o exclui de isolamento de alta tensão sem modificação. Custo de matéria-prima e processamento mais alto que a alumina.