Carburo de silicio (SiC/SiSiC)
El carburo de silicio (SiC) es uno de los materiales cerámicos más duros, justo después del diamante. Destaca por su excelente resistencia al desgaste y disipación del calor, por lo que es ideal para su uso en una amplia gama de industrias, desde la electrónica y la automoción hasta la aeroespacial y la maquinaria industrial. El SiC se mantiene estable en una amplia gama de temperaturas y resiste la deformación térmica, lo que aumenta su fiabilidad en condiciones difíciles. También presenta una baja dilatación térmica, una gran conductividad térmica y una impresionante resistencia a los ácidos y álcalis. Los dos tipos principales, SSiC (carburo de silicio sinterizado) y SiSiC (carburo de silicio infiltrado), son especialmente adecuados para fabricar componentes grandes y complejos, y ofrecen un rendimiento excepcional cuando la durabilidad y la precisión son esenciales.
(SiC/SiSiC) Ventajas
- Buenas propiedades de deslizamiento
- No tóxico y seguro para el medio ambiente
- Dureza sólo superada por el diamante
- Excelente resistencia a altas temperaturas
- Módulo de Young elevado (380 a 430 GPa)
- Excelente resistencia al choque térmico (ΔT = 1.100 K)
- Resistente a la corrosión y al desgaste incluso a altas temperaturas
- Mantiene una alta resistencia en condiciones de alta y baja temperatura
(SiC/SiSiC) Aplicaciones
- Dispositivos semiconductores de potencia de alta temperatura y alta tensión
- Cierres mecánicos resistentes al desgaste
- Intercambiadores de calor
- Sensores de alta temperatura
- Reflectores ópticos
- Rodamientos cerámicos de SiC
- Componentes de la tecnología energética
- Componentes del sistema de tuberías
- Mandril de vacío semiconductor, mandril cerámico
- Revestimientos refractarios para entornos de alta temperatura
Propiedades de los materiales
| Propiedad | Unidad | Carburo de silicio |
| Densidad | g/cm³ | 3.15 |
| Dureza Vickers | Hv0,5 | 2650 |
| Resistencia a la flexión | MPa | 450 |
| Resistencia a la compresión | MPa | 2650 |
| Módulo elástico | GPa | 430 |
| Dureza | MPa-m¹/² | 4 |
| Relación de Poisson | - | 0.14 |
| Módulo de Young | GPa | 430 |
| Pureza del carburo de silicio | % | 99 |
Propiedades térmicas
| Propiedad | Unidad | Carburo de silicio |
| Conductividad térmica @ 25°C | W/mK | 110 |
| Punto de fusión | °C | 2800 |
| Capacidad calorífica específica | J/gK | 0.8 |
| Coeficiente de dilatación lineal | 10-⁶/K | 4 |
Propiedades eléctricas
| Propiedad | Unidad | Carburo de silicio |
| Constante dieléctrica (1 MHz) | - | 10 |
| Tensión de ruptura | V/cm | 1×10⁶ |
| Pérdida dieléctrica (1 MHz) | - | 0.001 |
| Resistividad | Ω-cm | 10⁷-10⁹ |
Nota: Este valor es sólo de referencia y puede variar ligeramente en función de las condiciones del lote.
Mecanizado de carburo de silicio
El mecanizado de carburo de silicio (SiC) es un proceso difícil pero esencial para producir componentes de alto rendimiento utilizados en entornos extremos. Conocido por su excepcional dureza, alta conductividad térmica y resistencia al desgaste, el SiC se utiliza habitualmente en sectores como el aeroespacial, la automoción, la electrónica y la energía. Mecanizado de SiC requiere herramientas y técnicas especializadas, ya que la dureza y fragilidad del material dificultan su corte y moldeado con métodos tradicionales. Para conseguir las dimensiones y acabados superficiales deseados suelen emplearse el rectificado de precisión, las herramientas de diamante y el mecanizado por láser. También pueden utilizarse técnicas avanzadas como el corte por chorro de agua y el mecanizado por ultrasonidos para geometrías complejas. El mecanizado correcto del carburo de silicio garantiza la producción de piezas duraderas y de alta calidad que mantienen la estabilidad en entornos de alta temperatura, alta presión y químicamente agresivos.
Vídeo de mecanizado de prototipos
Este es un vídeo de mecanizado de prototipos cerámicos de Jundro
Piezas de carburo de silicio a medida
Hemos suministrado diversas piezas de SiC para las industrias de semiconductores y maquinaria, como juntas mecánicas resistentes al desgaste, carriles guía cerámicos, espejos cerámicos, anillos de grabado de SiC, mandriles de vacío de SiC, mandriles para obleas y mandriles de tipo pasador, tipo anillo y tipo ranura.
Preguntas frecuentes
El coeficiente de fricción del SiC suele oscilar entre 0,15-0,25 en condiciones secas y 0,05-0,10 con lubricación, en función del acabado superficial, la carga y el entorno. El SiC pulido presenta la menor fricción y una excelente resistencia al desgaste, por lo que es ideal para juntas mecánicas y componentes deslizantes.
Sí. El SiC puede pulirse hasta conseguir un acabado de espejo auténtico, alcanzando normalmente Ra ≤ 0,001 mediante esmerilado fino con diamante y pulido químico-mecánico.
El SiC tiene un banda prohibida ancha de ~3,2 eV, ligeramente inferior al GaN (~3,4 eV), pero ofrece ventajas únicas:
Mayor conductividad térmica (~120-200 W/m-K frente a ~130 para GaN)
Mayor tensión de ruptura
Excelente estabilidad térmica para dispositivos de alta potencia
Mejor disponibilidad y coste del sustrato en comparación con GaN sobre SiC
Esto hace que el SiC sea ideal para aplicaciones de alta potencia, alta temperatura y alta tensión, como inversores de vehículos eléctricos, módulos de potencia y sistemas de potencia industriales.
El SiC se utiliza ampliamente para cierres mecánicos porque ofrece:
Dureza muy elevada y una mayor resistencia al desgaste
Bajo coeficiente de fricción
Excelente resistencia química y a la corrosión
Alta conductividad térmica para disipar el calor
Estabilidad dimensional bajo temperatura y presión
Estas propiedades garantizan una larga vida útil, bajas fugas y un rendimiento fiable en bombas, compresores y equipos de procesamiento químico.
Busque proveedores que ofrezcan Certificaciones de calidad ISO, trazabilidad del material original de Macor (o equivalente autorizado), hojas de datos publicadas y orientación sobre mecanizado, experiencia con horneados cerámicos en vacío/sala limpia (si es necesario), pruebas de muestras/lote (dieléctricas, dimensionales), información clara sobre MOQ y plazos de entrega, y capacidad documentada de mecanizado de lotes pequeños. Pida referencias o estudios de casos en su sector (semiconductores, vacío, aeroespacial) y verifique sus tolerancias de mecanizado e informes de inspección antes de hacer pedidos de producción.
Jundro Ceramics es un ejemplo fiable. Nuestra empresa tiene una amplia experiencia en el mecanizado de cerámica de precisión y cuenta con capacidades maduras para procesar pequeños lotes de piezas Macor de gran complejidad.
Sí, los componentes de SiC pueden fabricarse en lotes pequeños mediante rectificado con diamante, mecanizado por ultrasonidos o procesamiento por láser.
MOQ: Normalmente 1 pieza para prototipos, en función de la geometría.
Plazo de entrega: Normalmente 2-4 semanas para lotes pequeños; las piezas complejas pueden requerir más tiempo.
Talleres de mecanizado profesionales como Cerámica Jundro ofrecen fabricación de SiC de precisión de bajo volumen con informes completos de control de calidad y trazabilidad del material.
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