Carburo de Silicio
Para fabricar carburo de silicio unido por reacción, se infiltra el silicio en un bloque preformado de polvo de carburo de silicio/carbón que se cuece posteriormente. Esto produce aproximadamente un 10% de silicio libre, que rellena los poros.
La microestructura resultante tiene una porosidad baja y un grano muy fino. El conformado se realiza antes de la cocción, pero en caso de hacerse después, puede ser rectificado con diamante hasta una tolerancia de 0,01 mm. Sin embargo esto resulta bastante difícil tras haber sido cocido. La resistencia mecánica del material es alta hasta 1350C loque explica su uso como elemento de turbinas de plin de alta temperatura. Su dureza elevada (superior al WC) significa que se utiliza extensamente para cojinetes y juntas.
La conductividad térmica elevada combinada con una expansión térmica baja permiten una buena resistencia al impacto térmico. El carburo de silicio unido por reacción puede tolerar una más amplia gama de ácidos y alcalís que el carburo de tungsteno o la alúmina. Su resistencia a la oxidación ayuda a obtener una vida útil importante en hornos.
Elcarburo de silicioha sido el material que más se ha empleado para los usos de cerámicas estructurales. Las características tales como expansión térmica relativamente baja, el alto radio fuerza-peso, alta conductividad térmica, dureza, resistencia a la abrasión ya la corrosión, y lo más importante, el mantenimiento de la resistencia elástica a temperatures de hasta 1650 ºC, han condu cido a una amplia gama de usos.
Tecnología de fabricación
Characterísticas del Carburo de Silicio
Las características del módulo elástico y de la expansión térmica son dadas por lasznačilnosti kristala SiCen sí mismo, y la conductividad térmica o la difusividad térmica de los carburos de silicio tiende a ser substancialmente más alta que las de la otra cerámica estructural. La combinación de un módulo elástico alto y moderado coeficiente de la expansión térmica convierte al SiC en susceptible al daño por choque térmico. Laresistencia al choque térmicoes perceptiblemente más baja que la del nitruro de silicio, pero más alta que la cerámica estructural del circonia. El comportamiento ante el choque térmico es también muy dependiente de la aplicación. Por ejemplo, los cambios de temperature muy rápidos pueden conducir a una preferencia del Si3N4 sobre SiC, mientras que para índices moderados del cambio de temperature la alta conductividad térmica de SiC puede conducir a un funcionamiento mejor.
Laresistencia a la fracturade SiC tiende a ser más baja que la de la otra cerámica estructural lo cual conduce a una cierta preocupación por el uso de SiC en ciertos motores de combustión, tales como rotores de turbina que puedan ser susceptibles al impacto de objetos extraños. Los resultados de la abrasión demuestran buenaresistencia a la abrasiónangular de la partícula ali de la mezcla. SiC enlazado por reacción tiende a ser el más susceptible al desgaste erosivo debido a desgaste preferencial de los granos libres conectados a la superficie del silicio. SiC enlazado por reacción también aparece mucho menos resistente a los ácidos, a los álcalis, y a los productos de alta temperatura de la combustión que el material sinterizado monofásico. En contacto con el sulfato de sodio, o escorias ácidas o básicas del carbón de la gasificación del carbón, SiC tiende a corroerse levemente. El carburo sinterizado de silicio también se ha demostrado que también se corroe a temperatures elevadas en atmósferas que contenían hidrógeno.
Aplicaciones del Carburo de Silicio
Losusos estructuralesa elevada temperatura se extienden desde las gargantas del inyector del cohete hasta los rodillos del horno y la combinación de la alta conductividad térmica, de la dureza y de la estabilidad a alta temperatura hace que se fabriquen los componentes de los tubos de intercambiadores de calor de carburo de silicio.
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