Carbur de silici

compost químic

El carbur de silici (SiC) és un material ceràmic de carbur covalent d'estequiometria 1:1 i que té una estructura semblant a la diamant. És gairebé tan dur com el diamant.[1] Per la seva duresa, es fa servir com a abrasiu artifical, conegut amb per la marca comercial de carborúndum,[2] així com a element calefactor en resistències, en reactors, i, com a reforç, en materials compostos.[3] És relativament inert a l'oxidació, ja que en presència d'oxigen forma una capa protectora de SiO2.[3]

Infotaula de compost químicCarbur de silici
Siliciumcarbid.jpg
Modifica el valor a Wikidata
Substància químicacompost químic i sòlid de xarxa covalent Modifica el valor a Wikidata
Massa molecular39,977 Da Modifica el valor a Wikidata
Descobridor o inventorEdward Goodrich Acheson Modifica el valor a Wikidata
Rolmaterial biocompatible Modifica el valor a Wikidata
Estructura química
Fórmula químicaSiC Modifica el valor a Wikidata
SMILES canònic
Model 2D
[C-]#[Si+] Modifica el valor a Wikidata
Identificador InChIModel 3D Modifica el valor a Wikidata
Propietat
Densitat3,23 g/L (a 20 °C) Modifica el valor a Wikidata
Índex de refracció2,55 Modifica el valor a Wikidata
Temperatura de sublimació2.700 °C Modifica el valor a Wikidata
Pressió de vapor0 mmHg (a 20 °C) Modifica el valor a Wikidata
Perill
Límit d'exposició mitjana ponderada en el temps5 mg/m³ (10 h, Estats Units d'Amèrica)
10 mg/m³ (10 h, cap valor)
15 mg/m³ (8 h, Estats Units d'Amèrica) Modifica el valor a Wikidata
NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response () Modifica el valor a Wikidata

El carbur de silici és un material semiconductor (amb una banda prohibida de 2,4 V)[cal citació] i refractari que presenta molts avantatges en dispositius que impliquin treballar en condicions extremes de temperatura, voltatge i freqüència.[2] El carbur de silici pot suportar un gradient de voltatge o de camp elèctric fins a vuit vegades superior al silici o l'arsenur de gal·li sense que rompre's. Aquest elevat valor de camp elèctric de ruptura el fa útil en la fabricació de components que operen a voltatges elevats i a altes energies com per exemple: díodes, transistors, supressors…, i fins i tot dispositius per microones d'alta energia. S'hi suma l'avantatge de poder col·locar una elevada densitat d'empaquetament en els circuits integrats.

Finalment la duresa de 9 a l'escala de Mohs li proporciona una resistència mecànica que, junt amb les propietats elèctriques, li donen molts beneficis enfront d'altres semiconductors.

FabricacióModifica

El carbur de silici s'obté de sorres o quars d'alta puresa i coc de petroli fusionats en forn elèctric a més de 2200 °C amb la següent composició:[4]

SiO 2 +3 C? SiC+2 CO
Vegeu també: Ceràmica tècnica#Exemples de materials ceràmics

ReferènciesModifica

  1. «Carbur de silici». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. 2,0 2,1 «carbur de silici». A: TERMCAT i Universitat Politècnica de Catalunya. Diccionari de física, 2019 (Diccionaris en Línia) [Consulta: 16 gener 2022]. 
  3. 3,0 3,1 «carbur de silici». Ubterm. Universitat de Barcelona, s.d. [Consulta: 16 gener 2022].
  4. Molera i Solà, Pere; Cruells Cadevall, Montserrat; Llorca i Isern, Núria; Vinyals i Olià, Juan. «Sinterització del SiC». A: Ciència dels materials. Barcelona: Publicacions i Edicions de la Universitat de Barcelona, 2007. ISBN 978-84-475-3178-3. 
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Carbur de silici