1. Aplicado a materiales de piedras preciosas
En la industria de las gemas, el carburo de silicio también se conoce como "moissanita". Los materiales que se encuentran comúnmente en el mercado son moissanita sintetizada artificialmente, mientras que la moissanita natural es extremadamente rara, tan rara que solo apareció en cráteres de meteoritos hace 50.000 años.
2. Aplicaciones industriales tradicionales
En el ámbito industrial tradicional, el carburo de silicio se utiliza principalmente como material refractario, herramienta abrasiva y material metalúrgico, aspectos que se analizarán por separado en el siguiente texto.
(1) Productos resistentes a altas temperaturas:
Gracias a sus características de resistencia a la corrosión, a altas temperaturas, a la corrosión, a los impactos y a la conductividad térmica, el carburo de silicio se utiliza en diversos revestimientos de hornos de fundición, componentes de hornos de alta temperatura, placas, soportes y cucharas de colada. Por otro lado, en la industria de la fundición de metales no ferrosos, se emplea como material de calentamiento indirecto a alta temperatura, en hornos de destilación vertical, placas de arco para hornos de polvo de zinc y tubos de protección para termopares. También se utiliza para producir materiales cerámicos avanzados de carburo de silicio resistentes al desgaste, a la corrosión y a las altas temperaturas, así como para fabricar toberas de cohetes, álabes de turbinas de gas, etc. Además, el carburo de silicio es un material idóneo para calentadores solares de agua en autopistas, pistas de aterrizaje, etc. Por ello, se le conoce comúnmente como "arena refractaria", nombre que refleja sus propiedades refractarias.
(2) Productos resistentes al desgaste y a la corrosión:
Debido principalmente a su elevada dureza (entre 9,2 y 9,8 en la escala de Mohs, solo superada por el diamante, el material más duro del mundo, de nivel 10), el carburo de silicio se conoce comúnmente como "arena de acero dorada". Además, posee buena estabilidad química y cierta tenacidad, lo que permite su uso en la fabricación de muelas abrasivas, papeles de lija, bandas de lijado, piedras de afilar, bloques de esmerilado, cabezales de esmerilado y pastas abrasivas. También se emplea para el esmerilado y pulido de silicio monocristalino, silicio policristalino y cristales piezoeléctricos en la industria electrónica y óptica.
(3) Materias primas metalúrgicas:
El carburo de silicio se puede utilizar como desoxidante en la fabricación de acero y como modificador de estructuras de hierro fundido. También se emplea como materia prima para la producción de tetracloruro de silicio y es la principal materia prima para la industria de resinas de silicona. El desoxidante de carburo de silicio es un nuevo tipo de desoxidante compuesto de alta potencia que sustituye al polvo de silicio y al polvo de carbono tradicionales en la desoxidación. En comparación con el proceso original, presenta propiedades físico-químicas más estables, un buen efecto desoxidante, un tiempo de desoxidación más corto, ahorro de energía, mayor eficiencia en la producción de acero, mejor calidad del acero, menor consumo de materia prima, menor contaminación ambiental, mejores condiciones de trabajo y mayores beneficios económicos integrales de los hornos eléctricos, todo lo cual representa un valor significativo.
3. Material reflector óptico de carburo de silicio
Los materiales cerámicos fabricados aprovechando las propiedades físicas especiales de la cerámica, como el sonido, la luz, la electricidad, el magnetismo y el calor, se denominan cerámicas funcionales. Existen diversos tipos de cerámicas funcionales con diferentes aplicaciones, y el carburo de silicio se utiliza principalmente como material reflectante para espejos. Las cerámicas de SiC presentan una alta rigidez específica, buena estabilidad térmica y química, un bajo coeficiente de deformación térmica y resistencia a la radiación de partículas espaciales. Mediante procesos de fabricación especiales, se pueden obtener cuerpos de espejo ligeros.
4. Como material semiconductor
El semiconductor de tercera generación es un material y componente electrónico clave que impulsa la innovación, el desarrollo, la transformación y la modernización del armamento de defensa nacional, las comunicaciones móviles 5G, el internet de la energía, los vehículos de nuevas energías, el transporte ferroviario y otras industrias. Debido a su papel fundamental en la seguridad de la defensa nacional, la fabricación inteligente, la modernización industrial, el ahorro energético, la reducción de emisiones y otras necesidades estratégicas clave, se está convirtiendo en un pilar tecnológico de la competitividad mundial.
El carburo de silicio (SiC), como representante típico de los materiales semiconductores de tercera generación, es actualmente uno de los materiales semiconductores de banda prohibida ancha más maduros y utilizados en la tecnología de producción de cristales y la fabricación de dispositivos. Ha conformado una cadena industrial global de materiales, dispositivos y aplicaciones. Es un material semiconductor ideal para aplicaciones de alta temperatura, alta frecuencia, resistentes a la radiación y de alta potencia. Gracias a la significativa reducción en el consumo de energía de los dispositivos electrónicos, los dispositivos de potencia de carburo de silicio también se conocen como "dispositivos de energía verde", impulsando así la "nueva revolución energética".
5. Agente reforzante y endurecedor
Además de las aplicaciones mencionadas anteriormente, los whiskers o fibras de carburo de silicio se han utilizado ampliamente como excelentes agentes de refuerzo y tenacidad en materiales compuestos con materiales a base de metales o cerámicas en campos como la maquinaria, la ingeniería química, la defensa nacional, la energía y la protección ambiental.
Hora de publicación: 22 de marzo de 2025