Metalurgia Siliziumkarbid Silicon Carbide 90

La estructura del carburo de silicio es fascinante. La unidad básica de su estructura cristalina es el tetraedro de silicio-carbono, donde el átomo de silicio está en el centro y está rodeado de átomos de carbono. En el cristal, el silicio representa aproximadamente el 70% y el carbono alrededor del 30%. Los enlaces covalentes son el tipo de enlace principal en SIC, que representan el 88% de los bonos totales. Los fuertes enlaces covalentes y la hibridación SP3 formadas durante la unión de átomos de carbono y silicio dan como resultado una estructura muy estable similar a la del diamante. Diferentes órdenes de apilamiento de capas de silicio de carbono, ya sea paralelas o antiparalelas, conducen a la formación de múltiples formas de cristal de SIC.

En términos de síntesis, aparte de la reducción de carbono mencionada anteriormente de los métodos de deposición de sílice y vapor químico, también existe la síntesis directa de carbono y silicio. En este enfoque, se hacen que el silicio y el carbono reaccionen directamente bajo ciertas condiciones para formar SIC. Además, en la producción industrial de SIC, el método Acheson es ampliamente utilizado. En este método, se utiliza un horno de resistencia hecho de ladrillos refractarios. Se organiza una mezcla de arena de sílice y polvo de coque alrededor de un conductor de carbono. Cuando una corriente eléctrica pasa a través del conductor, se produce una reacción química, que combina el carbono en el coca y el silicio en la arena para formar gas SIC y monóxido de carbono. Sin embargo, este método tiene algunos inconvenientes, como generar polvo y gases de desperdicio como monóxido de carbono, dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno, que causan contaminación ambiental. Para abordar esto, se desarrolló el método ESK. Utiliza un electrodo de placa inferior, y los gases residuales generados durante la fundición se pueden recolectar a través de una tubería de recolección de gas y utilizar para la generación de energía, logrando tanto el tratamiento con gas residual como la recuperación de energía del 20%.

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