R-SiC
Propiedades y Áreas de Aplicación
Carburo de Silicio – La Elección Sobresaliente en Materiales de Alto Rendimiento
El carburo de silicio ofrece características de rendimiento notables. Con una dureza extremadamente alta, excelente resistencia al desgaste, gran conductividad térmica y sobresaliente estabilidad química, es ampliamente reconocido como uno de los materiales de alto rendimiento más fiables.
R-SiC
Carburo de Silicio Recristalizado
El carburo de silicio recristalizado (R-SiC) se forma mediante sinterización a temperaturas ultraelevadas superiores a 2000 °C. Segundo solo después del diamante en dureza, el R-SiC conserva las propiedades superiores del carburo de silicio, incluyendo gran resistencia a altas temperaturas, excelente resistencia a la corrosión y oxidación, además de una notable tolerancia al choque térmico.
Propiedades
Alta Dureza
Dureza Mohs de 9,2–9,5, solo superada por el diamante y el nitruro de boro cúbico, ideal para componentes resistentes al desgaste.
Alta Resistencia Mecánica
Mantiene el 80%–90% de su resistencia a flexión a 1000 °C respecto a la temperatura ambiente, garantizando durabilidad bajo calor extremo.
Excelente Conductividad Térmica
Conductividad térmica de 170–220 W/(m·K) a 20 °C, proporcionando una excelente disipación de calor en sistemas de alta potencia.
Bajo Coeficiente de Expansión Térmica
4,0×10⁻⁶–4,5×10⁻⁶/°C (20–1000 °C), lo que asegura gran resistencia al choque térmico y estabilidad dimensional.
Estabilidad Química
Inerte frente a la mayoría de ácidos y álcalis a temperatura ambiente, reaccionando solo con agentes fuertemente oxidantes a altas temperaturas.
Resistencia a la Corrosión
Resistente a metales y sales fundidas, ampliamente utilizado en las industrias metalúrgica y química.
Propiedades Eléctricas
Alta resistividad (1,0×10⁻³–1,5×10⁻³ Ω·m a 1600 °C), aplicable como elemento calefactor en hornos de alta temperatura y en dispositivos semiconductores.
Áreas de Aplicación
Semiconductores y Fotovoltaica
Crecimiento de Cristales de Silicio/SiC:
Soportes de crisoles de cuarzo: Resisten el crecimiento de lingotes de silicio a 1500 °C sin contaminación por carbono (0 % de silicio libre).
Componentes de hornos para el crecimiento de cristales de SiC: Reducen la densidad de defectos (por ejemplo, dislocaciones) en la producción de obleas epitaxiales de 4H-SiC.
Equipos de Epitaxia
Susceptores para cámaras CVD: Resisten hasta 1600 °C para garantizar una deposición uniforme en las superficies de las obleas.
Equipos Industriales de Alta Temperatura
Elementos calefactores para hornos de vacío
Sustituyen a 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 y permutadores de calor
Los tubos radiantes de hornos de cementación duran 8 años (frente a 1–2 años de los tubos metálicos); las unidades de recuperación de calor de gases de combustión resisten la abrasión por partículas.
Energía Nuclear y Aeroespacial
Componentes de reactores nucleares
Recubrimiento de combustible para reactores refrigerados por gas a alta temperatura, resistentes a la irradiación neutrónica y a la corrosión por CO₂ (≤1600 °C).
Protección térmica espacial
Sustratos de recubrimiento de barrera térmica para vehículos de reentrada, capaces de soportar 1800 °C de calentamiento aerodinámico (p. ej., sondas lunares Chang’e de China).
Gestión Térmica en Dispositivos Electrónicos
Sustratos para chips de alta potencia
Sustratos de módulos amplificadores de estaciones base 5G con conductividad térmica de 170–220 W/(m·K), 3 veces más eficiente que el aluminio.
Disipadores de calor para LED
Sustituyen los metales en el encapsulado de LED de alta luminosidad para eliminar el desajuste de expansión térmica.
Cerámicas Especiales y Óptica
Ventanas y lentes para láser
Ventanas de salida para láseres de CO₂ con una transmitancia superior al 95%, resistentes a un flujo térmico de 200 W/cm².
Empaquetado de dispositivos de alta frecuencia
Materiales de radomos para radar que combinan alta conductividad térmica y baja pérdida dieléctrica (ε≈4.5).
Industrias Química y Metalúrgica
Equipos para el manejo de metales fundidos
Recipientes de destilación para la fundición de zinc, resistentes a la corrosión por vapor de zinc a 1000 °C (con una vida útil 3 veces superior al grafito).
Revestimientos de reactores resistentes a la corrosión
Revestimientos de hornos de síntesis de ácido clorhídrico resistentes a la erosión por gases de Cl₂ y HCl.
Recomendaciones de Selección
Ideal para
① Temperaturas ultraelevadas (>1600 °C) o entornos de alta pureza.
② Requisitos críticos de conductividad térmica y estabilidad química.
③ Exposición prolongada a ciclos térmicos extremos (p. ej., reactores nucleares).
Alternativas
SiSiC (Carburo de Silicio Siliconizado): adecuado para presupuestos con temperaturas <1600 °C.
RBSiC (Carburo de Silicio Unido por Reacción): recomendado para formas complejas con sensibilidad a los costos.
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