Carburo de silicio
Carburo de silicio | ||
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![]() Muestra de carburo de silicio en forma de bola. | ||
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Nombre IUPAC | ||
Carburo de silicio | ||
General | ||
Otros nombres |
Methanidylidynesilylium Carborundo Moissanita | |
Fórmula molecular | SiC | |
Identificadores | ||
Número CAS | 409-21-2[1] | |
Número RTECS | VW0450000 | |
ChEBI | 29390 | |
ChemSpider | 9479 | |
PubChem | 9863 | |
UNII | WXQ6E537EW | |
[C-]#[Si+]
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Propiedades físicas | ||
Apariencia | Cristales incoloros | |
Densidad | 3210 kg/m³; 3,21 g/cm³ | |
Masa molar | 39,977 g/mol | |
Punto de descomposición | 3003 K (2730 °C) | |
Índice de refracción (nD) | 2,55 (infrarrojos; todos los politipos)[2] | |
Peligrosidad | ||
NFPA 704 |
0
1
0
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Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/Silicon-carbide-3D-balls.png/220px-Silicon-carbide-3D-balls.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/06/Silicon_carbide_detail.jpg/220px-Silicon_carbide_detail.jpg)
El carburo de silicio, también llamado carborundo, carborundio o carburindón (sic) es un carburo covalente de estequiometría 1:1 y que tiene una estructura de diamante, a pesar del diferente tamaño del C y Si, que podría impedir la misma. Debido en parte a su estructura, es casi tan duro como el diamante, alcanzando durezas en la escala de Mohs de 9 a 9,5, por lo que además se usa como material abrasivo.
También es conocido como carburindón o «carborindón», palabra formada por carbo- y corindón, mineral famoso por su dureza.
Es un compuesto que se puede denominar aleación sólida, y que se basa en que sobre la estructura anfitrión (C en forma de diamante) se cambian átomos de éste por átomos de Silicio, siempre y cuando el hueco que se deje sea similar al tamaño del átomo que lo va a ocupar.
El carburo de silicio es un material semiconductor (~ 2,4V) y refractario que presenta muchas ventajas para ser utilizado en dispositivos que impliquen trabajar en condiciones extremas de temperatura, voltaje y frecuencia. El Carburo de Silicio puede soportar un gradiente de voltaje o de campo eléctrico hasta ocho veces mayor que el silicio o el arseniuro de galio sin que sobrevenga la ruptura: este elevado valor de campo eléctrico de ruptura le hace ser de utilidad en la fabricación de componentes que operan a elevado voltaje y alta energía, como por ejemplo: diodos, transistores, supresores..., e incluso dispositivos para microondas de alta energía. A esto se suma la ventaja de poder colocar una elevada densidad de empaquetamiento en los circuitos integrados.
Gracias a la elevada velocidad de saturación de portadores de carga (2×107 cm−¹) es posible emplear SiC para dispositivos que trabajen a altas frecuencias, ya sean Radiofrecuencias o Microondas. Por último una dureza de ~9 en la escala de Mohs le proporciona resistencia mecánica, que junto a sus propiedades eléctricas hacen que dispositivos basados en SiC ofrezcan numerosos beneficios frente a otros semiconductores.
Descubrimiento
[editar]Este material fue descubierto accidentalmente por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius en 1824 mientras realizaba un experimento para sintetizar diamantes. Edward Goodrich Acheson, gracias a sus trabajos, fundó la Compañía Carborundum con la intención de producir un abrasivo.
Obtención
[editar]El carburo de silicio se obtiene de arenas o cuarzo de alta pureza y coque de petróleo fusionados en horno de arco eléctrico a más de 2.000 °C con la siguiente composición:
- SiO2 + 3 C → SiC + 2 CO
A continuación, pasa por un proceso de: selección, molienda, lavado, secado, separación magnética, absorción del polvo, cribado, mezclado y envasado. Luego, con este producto en distintos granos (o grosores de grano) y distintos aditivos, soportes y aglomerantes, se elaboran las lijas, discos de corte de metal, pastas para pulir, etc.
Véase también
[editar]Referencias
[editar]- ↑ Número CAS
- ↑ «Properties of Silicon Carbide (SiC)». Ioffe Institute. Consultado el 6 de junio de 2009.