XICAR™ Carburo de silicio sinterizado Cerámica desde 1986

El carburo de silicio sinterizado es de gran importancia para Sialon Ceramics Denmark ApS debido a su dureza y conductividad térmica. La aplicación de calor y presión durante el proceso de sinterización refuerza sus características en situaciones hostiles. En consecuencia, la técnica es de vital importancia en diversos sectores, como el aeronáutico, el militar y la producción de semiconductores, donde la eficacia y la resistencia son de suma importancia. A medida que cambian las necesidades de la industria, los productos de carburo de silicio sinterizado son capaces de demostrar su adaptabilidad en aplicaciones industriales expertas.

Definición y explicación de la sinterización

Sialon Ceramics LTD define la sinterización del carburo de silicio como una técnica de alta temperatura que densifica materiales en polvo hasta convertirlos en sólidos mediante calor y presión. La sinterización implica la difusión atómica, por la que las partículas se combinan para formar una estructura rígida y densa sin fundirse. Se utiliza para crear componentes cerámicos y metálicos con características precisas. Por ejemplo, las temperaturas utilizadas en la sinterización cerámica del carburo de silicio oscilan entre 1.000 °C y 2.000 °C, dependiendo del material y de las propiedades deseadas. Las velocidades de difusión y el tamaño de las partículas del material objetivo afectan al tiempo de sinterización, que puede oscilar entre minutos y horas.

Particularidades del proceso de sinterización del carburo de silicio 

El carburo de silicio (SiC), una cerámica no oxidada, tiene enlaces covalentes y un bajo coeficiente de autodifusión, lo que dificulta su sinterización. El carburo de silicio sinterizado de alta densidad se fabrica en nuestras instalaciones mediante técnicas de sinterización sin presión, prensado en caliente y sinterización por chispa de plasma. Se emplean atmósferas inertes, como el argón, para sinterizar el SSIC a temperaturas superiores a 1950°C con el fin de evitar la oxidación. Además, en el proceso de fabricación del carburo de silicio sinterizado pueden incorporarse auxiliares de sinterización de carburo de boro (B4C) o carbono (C). Estos aditivos facilitan la difusión de sus partículas durante el proceso de sinterización del carburo de silicio, lo que mejora la conductividad térmica y la dureza.

Ventajas del sinterizado frente a otras formas

• Dureza excepcional
• Alta conductividad térmica
• Excelente resistencia al desgaste
• Baja dilatación térmica
• Buena estabilidad química
• Resistencia superior a la corrosión
• Gran resistencia mecánica a altas temperaturas
• Buena resistencia al choque térmico
• Alta rigidez
• Propiedades ligeras 

Otras aplicaciones industriales

Componentes aeroespaciales: 

Los componentes de carburo de silicio sinterizado son vitales en los aviones por su durabilidad. Podemos fabricar componentes para turbinas que aprovechan la estabilidad a altas temperaturas y la resistencia al choque térmico de este material.

Los viajes aéreos de alta velocidad requieren componentes de este tipo que puedan tolerar temperaturas superiores a 1370°C. Su baja densidad (3-3,2 g/cm³) también ahorra peso en los aviones, lo que favorece el ahorro de combustible y el rendimiento. Los subsistemas de los satélites se benefician de la resistencia del material a las radiaciones.

Piezas de automóviles:

La industria del automóvil se ha ampliado con la incorporación del carburo de silicio sinterizado en los sistemas de frenado y los componentes del motor. Los discos y pastillas de freno presentan una resistencia al desgaste y una conductividad térmica inusuales para la disipación del calor y el rendimiento en entornos de alta fricción. El carburo de silicio sinterizado también puede utilizarse para fabricar componentes de motor ligeros que reducen la carga térmica y aumentan la potencia.

Blindaje balístico:

La dureza y densidad del carburo de silicio sinterizado son idóneas para los sistemas de protección de vehículos y personas. Podemos fabricar placas de blindaje balístico que absorben y distribuyen la energía del impacto, mejorando así la seguridad del personal militar y de las fuerzas del orden. Se ha demostrado que estas placas cumplen los estrictos requisitos militares nacionales, protegen contra proyectiles de alta velocidad y son fundamentales para los equipos de protección actuales. Su diseño ligero preserva la movilidad, lo que proporciona ventajas tácticas en numerosos entornos militares.

Dispositivos semiconductores:

Por último, el SSIC es deseable en el sector de los semiconductores para dispositivos electrónicos de alta potencia. Su disipación del calor y su estabilidad estructural a altas temperaturas lo hacen ventajoso en los sistemas de iluminación LED y los semiconductores de potencia. La incorporación del SSIC a los dispositivos electrónicos aumenta su fiabilidad, al tiempo que reduce el estrés térmico y prolonga su vida útil. Esto es especialmente beneficioso en el contexto de las aplicaciones electrónicas contemporáneas.