Materiales

2. a. Los materiales como el carburo de silicio (SiC)y el nitruro de silicio (Si3N4) se usan en aplicaciones de esmerilado y pulimentado. Explique por qué.

Carburo de silicio (SiC)

Es un compuesto que se puede denominar aleación sólida, y que se basa en que sobre la estructura anfitrión (C en forma de diamante) se cambian átomos de éste por átomos de Silicio, siempre y cuando el hueco que se deje sea similar al tamaño del átomo que lo va a ocupar. Es casi tan duro como el diamante.

El Carburo de Silicio es un material semiconductor (~ 2,4V) y refractario que presenta muchas ventajas para ser utilizado en dispositivos que impliquen trabajar en condiciones extremas de temperatura, voltaje y frecuencia, el Carburo de Silicio puede soportar un gradiente de voltaje o de campo eléctrico hasta ocho veces mayor que el silicio o el arseniuro de galio sin que sobrevenga la ruptura, este elevado valor de campo eléctrico de ruptura le hace ser de utilidad en la fabricación de componentes que operan a elevado voltaje y alta energía como por ejemplo: diodos, transistores, supresores..., e incluso dispositivos para microondas de alta energía. A esto se suma la ventaja de poder colocar una elevada densidad de empaquetamiento en los circuitos integrados.

Aplicaciones

Los carburos del silicio se utilizan más para funcionamiento con desgaste a baja temperatura que para el comportamiento de alta temperatura. Los usos son tales como inyectores de chorro de arena, sellos automotores de la bomba de agua, cojinetes, componentes de la bomba, y dados de extrusión que utilizan la alta dureza, resistencia de la abrasión, y resistencia a la corrosión del carburo del silicio . Los usos estructurales a 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 del silicio.

Nitruro de silicio (Si3N4)

El nitruro de silicio es el material dominante para los usos de cerámica estructurales en ambientes de la alta tensión mecánica y térmica por ejemplo en los motores de vehículos de la propulsión. Sus características hacen a este material el único conveniente para alta tensión mecánica a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas, buena resistencia a la oxidación y al desgaste a altas temperaturas, alta resistencia al choque térmico, resistencia excelente a la abrasión y a la corrosión, baja densidad, y, por lo tanto, un momento bajo de inercia. Además, el nitruro de silicio se fabrica de materias primas abundantes.

Sus características:

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