Carbur de silici

Carbur de silici

El carbur de silici, també cridat carborundo, carborundio o carburindón (sic) és un carbur covalente d'estequiometría 1:1 i que té una estructura de diamant, a pesar del diferent tamany del C i Si, que podria impedir la mateixa. Degut en part a la seua estructura, és casi tan dur com el diamant, alcançant durees en l' escala de Mohs de 9 a 9,5, per lo que ademés s'usa com a material abrasivo.

També és conegut com carburindón o «carborindón», paraula formada per carbo- i corindón, mineral famós per la seua durea.

És un compost que es pot denominar aleació sòlida, i que es basa que sobre l'estructura amfitrió (C en forma de diamant) es canvien àtoms d'este per àtoms de Silici, sempre i quan el buit que es deixe siga similar al tamany de l'àtom que ho va a ocupar.

El carbur de silici és un material semiconductor ( 2,4V) i refractario que presenta moltes ventages per a ser utilisat en dispositius que impliquen treballar en condicions extremes de temperatura, voltage i freqüència. El Carbur de Silici pot soportar un gradient de voltage o de camp elèctric fins a huit voltes major que el silici o l'arseniuro de gali sense que sobrevinga la ruptura: este elevat valor de camp elèctric de ruptura li fa ser d'utilitat en la fabricació de components que operen a elevat voltage i alta energia, com per eixemple: diodos, transistorés, supresores..., i inclús dispositius para microonas d'alta energia. A açò se sumixca la ventaja de poder colocar una elevada densitat de empaquetamiento en els circuits integrats.

Gràcies a l'elevada velocitat de saturació de portadors de càrrega (2×10⁷ cm⁻¹) és possible amprar SiC per a dispositius que treballen a altes freqüències, ya siguen Radiofrecuencia o Microones. Per últim una durea de 9 en l'escala de Mohs li proporciona resistència mecànica, que junt a les seues propietats elèctriques fan que dispositius basats en SiC oferixquen numerosos beneficis front a atres semiconductors.

Descobriment

Este material va ser descobert accidentalment pel químic suec Jöns Jacob Berzelius en 1824 mentres realisava un experiment per a sintetisar diamants. Edward Goodrich Acheson, gràcies als seus treballs, va fundar la Companyia Carborundum en l'intenció de produir un abrasivo.

Obtenció

El carbur de silici s'obté d'arenes o cuarzo d'alta purea i coque de petròleu fusionats en forn d'arc elèctric a més de 2000 °C en la següent composició:

SiO₂ + 3 C → SiC + 2 CO

A continuació, pansa per un procés de: selecció, molienda, llavat, secat, separació magnètica, absorció de la pols, erejat, mesclat i envasat. Després, en este producte en distints grans (o gruixa de gra) i distints aditius, soports i aglomerants, s'elaboren les lijas, discs de brot de metal, pastes per a polir, etc.