{"id":602,"date":"2024-05-12T21:52:47","date_gmt":"2024-05-12T13:52:47","guid":{"rendered":"https:\/\/siliconcarbide.net\/?p=602"},"modified":"2024-05-12T21:57:13","modified_gmt":"2024-05-12T13:57:13","slug":"definicion-de-carburo-de-silicio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/silicon-carbide-definition\/","title":{"rendered":"Carburo de silicio Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"

El carburo de silicio (SiC) es un compuesto cristalino duro, producido sint\u00e9ticamente y ampliamente utilizado como material abrasivo y resistente al desgaste, en refractarios y aplicaciones cer\u00e1micas, adem\u00e1s de ser el sustrato semiconductor de los diodos emisores de luz (LED).<\/p>\n

Los semiconductores EFM tambi\u00e9n superaron a los semiconductores de silicio tradicionales en entornos de alto voltaje, como los que se encuentran en los dispositivos de alimentaci\u00f3n de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE), ofreciendo un rendimiento superior al minimizar las p\u00e9rdidas de voltaje y corriente, as\u00ed como al reducir el tama\u00f1o y el peso de los componentes esenciales de gesti\u00f3n de la bater\u00eda.<\/p>\n

Carburo de silicio<\/h2>\n

El carburo de silicio es un compuesto cer\u00e1mico inerte formado por silicio y carbono. Con una dureza Mohs de 9, ocupa el tercer lugar tras el carburo de boro (9,5) y el diamante (10). El carburo de silicio tiene una gran durabilidad mec\u00e1nica y es qu\u00edmicamente inerte, por lo que es perfecto para aplicaciones de protecci\u00f3n de superficies duras, como las m\u00e1quinas herramienta.<\/p>\n

Los nanotubos de carbono puro contienen cuatro \u00e1tomos de carbono dispuestos en cuatro tetraedros de carbono, unidos covalentemente por enlaces de silicio. Esta disposici\u00f3n permite el polimorfismo con diversas estructuras y fases cristalinas.<\/p>\n

La estructura cristalina del SiC le confiere unas propiedades el\u00e9ctricas superiores, incluidas las caracter\u00edsticas de semiconductor de banda prohibida ancha (WBG), esenciales para las aplicaciones electr\u00f3nicas. Una mayor brecha de banda permite a los electrones salir m\u00e1s r\u00e1pidamente de su \u00f3rbita, lo que se traduce en frecuencias m\u00e1s altas y operaciones m\u00e1s r\u00e1pidas que con los dispositivos convencionales de silicio.<\/p>\n

Como material de base, el silicio puede doparse con nitr\u00f3geno, f\u00f3sforo, galio, boro y aluminio para producir semiconductores de tipo n. Adem\u00e1s, los transistores sin silicio pueden reducir el coste y el consumo de energ\u00eda hasta 40%.<\/p>\n

El carburo de silicio (SiC) puede funcionar a temperaturas de hasta 300 grados cent\u00edgrados, lo que lo convierte en un material excelente para aplicaciones en entornos de altas temperaturas, como los motores de veh\u00edculos el\u00e9ctricos. El SiC puede eliminar la necesidad de sistemas de refrigeraci\u00f3n activos que a\u00f1aden peso, coste y complejidad, lo que se traduce en una mayor autonom\u00eda y tiempos de carga m\u00e1s r\u00e1pidos para estos veh\u00edculos.<\/p>\n

Semiconductor<\/h2>\n

El carburo de silicio es conocido desde hace tiempo por sus propiedades el\u00e9ctricas \u00fanicas, que lo hacen muy \u00fatil en electr\u00f3nica. Los semiconductores, que alternan entre actuar como conductores (como los cables el\u00e9ctricos de cobre) y aislantes (aislantes polim\u00e9ricos que cubren esos cables), constituyen los materiales semiconductores utilizados para construir circuitos integrados, componentes electr\u00f3nicos discretos como diodos y transistores, que conducen la electricidad en determinadas condiciones; su conductividad puede incluso alterarse mediante estimulaci\u00f3n por corrientes el\u00e9ctricas, campos electromagn\u00e9ticos o estimulaci\u00f3n luminosa.<\/p>\n

El carburo de silicio se distingue de los semiconductores tradicionales por tener una banda prohibida extremadamente ancha. Esto significa que requiere mucha m\u00e1s energ\u00eda para mover los electrones de la banda de valencia a la banda de conducci\u00f3n; por consiguiente, el carburo de silicio presenta p\u00e9rdidas de potencia muy bajas, una cualidad inestimable cuando se utiliza para aplicaciones de alta tensi\u00f3n, como los inversores de tracci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/p>\n

El carburo de silicio se utiliza desde hace mucho tiempo para diversos usos en la industria y el mundo acad\u00e9mico, desde granallas y herramientas de carborundo para grabado hasta aplicaciones de ingenier\u00eda t\u00e9rmica, el\u00e9ctrica y mec\u00e1nica. Recientemente, sin embargo, la demanda se ha disparado debido a sus bajos \u00edndices de expansi\u00f3n t\u00e9rmica, su elevada relaci\u00f3n resistencia\/dureza y su capacidad para soportar entornos hostiles.<\/p>\n

Cer\u00e1mica<\/h2>\n

El silicio y el carbono se combinan para producir un atractivo material con excelentes propiedades mec\u00e1nicas, qu\u00edmicas y t\u00e9rmicas. Presume de una dureza extrema -hasta el doble que el diamante en la escala de Mohs-, as\u00ed como de una resistencia al choque t\u00e9rmico superior a la de otros materiales refractarios.<\/p>\n

La cer\u00e1mica es un material inorg\u00e1nico, no met\u00e1lico, extremadamente flexible cuando no est\u00e1 cocido, pero que se endurece considerablemente durante el proceso de cocci\u00f3n. La cer\u00e1mica abarca varias categor\u00edas; por ejemplo:<\/p>\n

Los materiales cer\u00e1micos se utilizan principalmente como refractarios, materiales inorg\u00e1nicos que proporcionan resistencia contra el calor y el desgaste qu\u00edmico y la corrosi\u00f3n. Las cer\u00e1micas se presentan en todo tipo de formas y colores y se utilizan en todos los sectores. Entre los usos m\u00e1s importantes de la biocer\u00e1mica est\u00e1n la protecci\u00f3n contra incendios, los superconductores y la inducci\u00f3n de respuestas biol\u00f3gicas de las c\u00e9lulas. Las cer\u00e1micas bioactivas pueden serlo intr\u00ednsecamente o mediante tratamientos superficiales o rellenando los poros cer\u00e1micos con sustancias farmac\u00e9uticamente activas. El carburo de silicio se utiliza ampliamente en los discos de freno de los autom\u00f3viles, que reducen significativamente la fricci\u00f3n y las emisiones al tiempo que soportan altas temperaturas sin necesidad de sistemas de refrigeraci\u00f3n activos que a\u00f1aden peso, complejidad y coste. Adem\u00e1s, su uso constituye la base de muchos abrasivos y herramientas de corte.<\/p>\n

Automoci\u00f3n<\/h2>\n

El carburo de silicio (SiC) es un material extremadamente duro que ocupa el noveno lugar en la escala de Mohs, entre la al\u00famina (9) y el diamante (10). El carburo de silicio fue sintetizado artificialmente por primera vez por el inventor estadounidense Edward Acheson en 1891 cuando intentaba fabricar diamantes artificiales, pero en su lugar descubri\u00f3 peque\u00f1os cristales negros de SiC en su fusi\u00f3n de carbono y al\u00famina calentada el\u00e9ctricamente que se molieron en forma de polvo para abrasivos industriales. El qu\u00edmico Henri Moissan, ganador del Premio Nobel, observ\u00f3 el compuesto de forma natural como un mineral transparente llamado moissanita en 1905.<\/p>\n

La estructura at\u00f3mica \u00fanica del carburo de silicio y sus propiedades semiconductoras lo hacen ideal para aplicaciones electr\u00f3nicas como diodos, transistores y dispositivos de potencia. Tiene una resistencia a la tensi\u00f3n diez veces mayor que el silicio tradicional y rinde incluso mejor en sistemas que superan los 1000 V, lo que lo convierte en el material ideal para satisfacer las demandas de alta tensi\u00f3n asociadas a las estaciones de carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE) y los sistemas de gesti\u00f3n de la energ\u00eda.<\/p>\n

El SiC puede mejorar significativamente la eficiencia de la conmutaci\u00f3n, al tiempo que contribuye a reducir el tama\u00f1o y el peso de componentes esenciales de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos, como los convertidores CC-CC, los cargadores de a bordo y los sistemas de gesti\u00f3n de bater\u00edas. Estos avances podr\u00edan acercar la conducci\u00f3n sin emisiones a la adopci\u00f3n masiva. El an\u00e1lisis de GlobalData identifica m\u00e1s de 10 empresas -desde proveedores de tecnolog\u00eda y empresas de automoci\u00f3n consolidadas hasta nuevas empresas emergentes- que utilizan carburo de silicio para soluciones innovadoras.<\/p>\n

\"Carburo<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Silicon carbide (SiC) is a hard, synthetically produced crystalline compound widely used as an abrasive and wear-resistant material, in refractories and ceramics applications, as well as being the semiconductor substrate for light emitting diodes (LED). EFM semiconductors also outshone traditional silicon semiconductors in high-voltage environments like those found in electric vehicle (EV) power devices, providing […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[30],"tags":[],"class_list":["post-602","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-sic-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=602"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":606,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions\/606"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=602"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=602"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=602"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}