Carburo de silicio

Carburo de silicio
Archivo:SiC p1390066.jpg Muestra de carburo de silicio en forma de bola.
Nombre IUPAC
Carburo de silicio
General
Otros nombres	Methanidylidynesilylium Carborundo Moissanita
Fórmula estructural	[[Imagen:{{#property:P117}}|110px|Imagen de la estructura]]
Fórmula molecular	SiC
Identificadores
Número CAS	409-21-2
Número RTECS	VW0450000
ChEBI	29390
ChEMBL	{{#property:P592}}
ChemSpider	9479
DrugBank	{{#property:P715}}
PubChem	9863
UNII	{{#property:P652}}
KEGG	{{#property:P665}}
SMILES [C-]#[Si+]
InChI InChI=1S/CSi/c1-2 Key: HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia	Cristales incoloros
Densidad	3210 kg/m³; 3,21 g/cm³
Masa molar	g/mol
Punto de descomposición
Estructura cristalina	{{#property:P556}}
Índice de refracción (nD)	2,55 (infrarrojos; todos los politipos)
Propiedades químicas
Acidez	{{#property:P1117}} pKa
Peligrosidad
NFPA 704	Archivo:NFPA 704.svg 0 1 0
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Archivo:Silicon-carbide-3D-balls.png

Archivo: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

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

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 2000 °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

• Carburo
• Abrasivo
• Ejemplos de materiales cerámicos