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O carbeto de silício é uma importante cerâmica estrutural, por sua combinação de propriedades, como excelente resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste, alta condutividade térmica e boa resistência ao choque térmico.
Graças a sua dureza e alto ponto de fusão, o carbeto de silício tem ganho grande importância industrial com um abrasivo e composto de refratários.
É também o material de escolha para mancais axiais e radiais em bombas químicas, por exemplo. O mesmo se aplica a buchas de eixo onde efetivamente evita o desgaste dos eixos rotativos. O material é tão duro que não é erodido por partículas abrasivas contidas nos fluídos que são bombeados. O carbeto de silício é também o material de preferência para selos mecânicos, por ser mais duro que quartzo e alumina e por sua alta condutividade térmica, bem acima do aço inox.
Duro na queda
Sua resistência a altas temperaturas em conjunto com a elevada condutividade térmica o tornou ideal para trocadores de calor para condições severas de trabalho em plantas químicas.
A combinação da alta resistência a corrosão e alta resistência a choques térmicos trazem grande auxilio às refinarias para aplicações de constante resfriamento e aquecimento onde outros materiais falham por excederem seus valores críticos.
Água quente está entre os meios mais agressivos nos processos da Engenharia Química. Isto não se refere ao líquido em ebulição a 100ºC sob pressões normais, mas a água próximo ao triplo deste ponto, que, sob altas pressões, pode facilmente alcançar temperaturas de 300ºC. Nestas condições a água tem propriedades totalmente diferentes e é extremamente corrosiva à vários materiais. Como exemplo, água quente oxida o carbeto de silício convencional e sua superfície forma dióxido de silício (SiO2).
Como em bombas sem selos, os mancais são diretamente expostos aos fluidos de processo, o filme superficial de SiO2 aumenta drasticamente a fricção no mancal da bomba, levando a uma falha total. Nesta aplicação é essencial a utilização de carbeto de silício sinterizado com microestrutura de grãos especialmente direcionados.
Combustíveis fósseis
Óleo e outros combustíveis fósseis contém enxofre que reage em câmaras de combustão com o oxigênio formando dióxido de enxofre (SO2). Em uma atmosfera oxidante sob altas temperaturas é formada uma camada de dióxido de silício (SiO2) que protege a superfície do carbeto de silício contra os agentes corrosivos como SO2. Entretanto, nestes combustíveis notam-se traços de outros elementos que atacam alguns tipos de carbeto de silício.
Combustíveis fósseis contém sais que podem ser encontrados nas cinzas resultantes da queima. Sais de sódio reagem sob alta temperatura com a camada protetora de dióxido de silício da superfície do carbeto de silício criando silicato de sódio na forma bolhas e lascas que se soltam da superfície.
Este processo leva a corrosão progressiva de diversos carbetos de silício, inclusive o sinterizado em fase líquida. Nesta condição de operação o mais indicado é o carbeto de silício infiltrado de silício.
Para escolha da classe correta de carbeto de silício é essencial que seu fornecedor conheça o material e o seu desempenho nas diversas aplicações.
Propriedades do Carbeto de Silício
- Grande resistência química
- Baixa densidade
- Grande rigidez
- Elevada dureza
- Alta resistência ao desgaste
- Destacada condutividade térmica
- Boa resistência térmica e a choques térmicos
