R-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.
R-SiC
Carburo de silicio recristalizado
El carburo de silicio recristalizado (R-SiC) es un material de alto rendimiento formado a alta temperatura, por encima de los 2000°C, que sólo es superado por el diamante en dureza, y que conserva muchas de las excelentes propiedades del SiC, como la resistencia a altas temperaturas, una fuerte resistencia a la corrosión, una excelente resistencia a la oxidación, una buena resistencia al choque térmico, etc.
Propiedades
Alta dureza
Dureza Mohs de 9,2-9,5, sólo superada por el diamante y el nitruro de boro cúbico, lo que la hace adecuada para fabricar componentes resistentes al desgaste.
Alta resistencia
Mantiene una alta resistencia a temperaturas elevadas, con una resistencia a la flexión a 1000°C que alcanza 80%-90% de su valor a temperatura ambiente.
Alta conductividad térmica
Excelente disipación del calor con una conductividad térmica de 170-220 W/(m-K) a 20°C, ideal para componentes que requieren una transferencia eficaz del calor.
Bajo coeficiente de dilatación térmica
Coeficiente de dilatación térmica de 4,0×10-⁶-4,5×10-⁶/°C (20-1000°C), que garantiza una excelente resistencia al choque térmico y estabilidad dimensional en caso de cambios bruscos de temperatura.
Estabilidad química
Químicamente inerte a la mayoría de ácidos y álcalis a temperatura ambiente, sólo reacciona con agentes oxidantes fuertes a altas temperaturas, adecuado para entornos químicos agresivos.
Resistencia a la corrosión
Resistente a metales fundidos y sales, de amplia aplicación en las industrias metalúrgica y química.
Propiedades eléctricas superiores
Alta resistividad (1,0×10-³-1,5×10-³ Ω-m a 1600°C) para su uso como elementos calefactores de hornos de alta temperatura, con características semiconductoras que permiten aplicaciones en dispositivos electrónicos.
Ámbitos de aplicación
Semiconductores e industria fotovoltaica
Crecimiento de monocristales de silicio/SiC
Soportes para crisoles de cuarzo: Crecimiento sostenido de lingotes de silicio a 1500°C sin contaminación por carbono (0% silicio libre).
Componentes del horno de crecimiento de cristales de SiC: Reducir la densidad de defectos (por ejemplo, dislocaciones) en la producción de obleas epitaxiales de 4H-SiC.
Equipos para procesos de epitaxia
Susceptores de cámara de ECV: Soporta 1600°C para garantizar una deposición uniforme en las superficies de las obleas.
Equipos industriales de alta temperatura
Elementos calefactores de hornos de vacío
Sustituir los elementos de grafito en atmósferas inertes de hasta 2000°C, evitando la contaminación por carbono (por ejemplo, hornos de cristal único de zafiro).
Tubos radiantes e intercambiadores de calor
Los tubos radiantes de los hornos de carburación duran 8 años (frente a los 1-2 años de los tubos metálicos); las unidades de recuperación del calor residual de los gases de combustión resisten la abrasión por partículas.
Energía nuclear y aeroespacial
Componentes de reactores nucleares
Revestimiento de combustible para reactores de alta temperatura refrigerados por gas, resistente a la irradiación de neutrones y a la corrosión por CO₂ (≤1600°C).
Protección térmica de las naves espaciales
Sustratos de revestimiento de barrera térmica para vehículos de reentrada, que toleran un calentamiento aerodinámico de 1800°C (por ejemplo, las sondas lunares Chang'e de China).
Gestión térmica de dispositivos electrónicos
Sustratos para chips de alta potencia
Sustratos para módulos amplificadores de estaciones base 5G con una conductividad térmica de 170-220 W/(m-K), 3 veces más eficientes que el aluminio.
Disipadores de calor LED
Sustituya los metales en los envases de LED de alto brillo para eliminar el desajuste de la expansión térmica.
Especialidades cerámicas y ópticas
Ventanas y lentes láser
Ventanas de salida láser de CO₂ con transmitancia >95%, que resisten un flujo de calor de 200W/cm².
Envasado de dispositivos de alta frecuencia
Materiales de radomo de radar que combinan una alta conductividad térmica y una baja pérdida dieléctrica (ε≈4,5).
Industria química y metalúrgica
Equipos de manipulación de metales fundidos
Recipientes de destilación de fundición de zinc resistentes a la corrosión por vapor de zinc a 1000°C (vida útil 3 veces superior a la del grafito).
Revestimientos de reactores resistentes a la corrosión
Revestimientos de hornos de síntesis de ácido clorhídrico resistentes a la erosión por Cl₂ y gas HCl.
Recomendaciones de selección
Ideal para
① Temperaturas ultraelevadas (>1600°C) o entornos de gran pureza.
② Requisitos críticos de conductividad térmica y estabilidad química.
③ Exposición prolongada a ciclos térmicos extremos (por ejemplo, reactores nucleares).
Alternativas
SiSiC (carburo de silicio siliconizado) para presupuestos <1600°C; RBSiC (carburo de silicio ligado por reacción) para formas complejas con sensibilidad a los costes".
Ejemplos de productos
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