El carburo de silicio (SiC) puede mantener su resistencia mecánica y su integridad estructural hasta temperaturas de 1600°C.
Esta resistencia a altas temperaturas se debe a sus fuertes enlaces de red cristalina y a la formación de una capa protectora de óxido de silicio a altas temperaturas.
Resistencia a altas temperaturas
El carburo de silicio está compuesto por tetraedros de átomos de carbono y silicio, que forman fuertes enlaces en la red cristalina.
Esta estructura hace del SiC un material muy duro y resistente, capaz de conservar su resistencia mecánica incluso a temperaturas extremadamente altas.
El material no es atacado por ácidos, álcalis o sales fundidas hasta 800°C.
Por encima de esta temperatura, en el aire, el SiC forma una capa protectora de óxido de silicio a 1200°C, que permite utilizarlo hasta 1600°C sin pérdida de resistencia.
Esta capa protectora actúa como barrera contra la oxidación y la degradación a altas temperaturas.
Conductividad térmica y resistencia al choque térmico
El SiC también presenta una elevada conductividad térmica, que oscila entre 120 y 270 W/(m∙K), lo que contribuye a su capacidad para soportar altas temperaturas.
Esta alta conductividad térmica ayuda a disipar el calor rápidamente, reduciendo las tensiones térmicas que podrían provocar el fallo del material.
Además, el SiC tiene un bajo coeficiente de expansión térmica (4,0x10-6/°C), inferior al de la mayoría de los materiales semiconductores.
Esta baja expansión térmica mejora aún más su resistencia al choque térmico, lo que significa que puede soportar rápidos cambios de temperatura sin sufrir daños.
Aplicaciones e importancia
La combinación única de resistencia a altas temperaturas, alta conductividad térmica y resistencia al choque térmico hace del SiC un material ideal para diversas aplicaciones de alta temperatura.
Se utiliza habitualmente en hornos de semiconductores, elementos calefactores de hornos eléctricos y en componentes para turbinas y otros entornos de alta temperatura.
Su capacidad para mantener la resistencia y la integridad a altas temperaturas sin degradarse lo convierte en un material valioso en industrias en las que son habituales las condiciones extremas.
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