SILICIO como materia prima

Sigamos con la cantidad de información que encontramos en esta red, pero esta vez en lo que nos queremos centrar es en el silicio como materia prima, en lo que entendemos como tecnología. El silicio es vital para la industria de la construcción.

El dióxido de silicio son componentes importantes de ladrillos, hormigón y cemento. Mientras que el carburo de silicio es un abrasivo muy importante. Los silicatos se puede utilizar para hacer tanto cerámica y  esmalte. La arena, que contiene silicio, es un componente muy importante del vidrio. La silicona, un polímero derivado del silicio, se utiliza en aceites y ceras, implantes mamario, lentes de contacto, explosivos y pirotecnia.

El silicio es un semiconductor, significa que el flujo eléctrico puede ser controlado mediante el uso de partes de silicio. Por lo tanto, el silicio se utiliza en las computadoras, los transistores, células solares, pantallas LCD y otros dispositivos semiconductores.

La mayoría del silicio se utiliza para la fabricación de aleaciones de aluminio y silicio con el fin de producir piezas fundidas, Las piezas se producen mediante el vertido del material fundido de aluminio y silicio en un molde. Estas piezas de material fundido se utilizan generalmente en la industria del automóvil para fabricar piezas para coches.

CARBURO DE SILICIO

Esta vez echemos un vistazo a http://www.ub.edu/cmematerials/es/con, en él se expone como podrás leer a continuación algunas de sus propiedades más importantes como son las propiedades mecánicas, eléctricas, térmicas, ópticas, tecnológicas, químicas.

"Es un material de elevada dureza utilizado como abrasivo para cortar, molturar o pulir. Refractario con alta resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas debido a la formación de una capa de SIO que protege el material.

La estructura β es una estructura cúbica, el polito de carburo de silicio más simple, la estructura del diamante en que los C son substituidos alternativamente por silicio. La estructura α hace referencia a todas las estructuras que presentan tanto simetría hexagonal como romboédrica"

PROPIEDADES MECÁNICAS

• Módulo elástico: 420 GPa o 410 GPa (α sintetizado)
• Coeficiente de Poisson: 0,19 o 0.14 (α sintetizado)
• Resistencia mecánica a la compresión: 4600 Mpa ( α sintetizado)
• Resistencia mecánica a la flexión: 415-450 MPa
• Tenacidad a fractura (KIc): 2,3 - 3,5 MPa·m^1/27
• Dureza: A la temperatura de Mohs (9-10) y Knoop Hardness con 100 g (2150-2950 (kg/mm2)) siendo la Tamb

Los esfuerzos a que estarán sometidas cada una de las piezas dependerán del lugar y dirección en el que actúen las fuerzas. Además, una misma pieza u objeto puede verse sometida a diferentes tipos de esfuerzos simultáneamente

Observando la tenacidad a la fractura, figuramos que es baja, lo que hace que sea poco adecuado para aplicaciones donde esté sometido a impactos

PROPIEDADES ELÉCTRICAS

Tiene una rigidez dieléctrica de 325 y una resistividad específica de 10^-2 (Ωm). Por ello consideramos que el carburo de silicio es un semiconductor.

PROPIEDADES TÉRMICAS

Su temperatura de fusión se encuentra entre el 2300 - 2500 ºC, su coeficiente de dilatación térmica lineal es de 4,7x10^-6 (ºC)^-1. En cuanto a la conductividad térmica a Tamb es de 90 W/m·K y su capacidad calorífica específica entre 20 -100 ºC es de 0,92 (J· kg^-1 K^-1·10^-3)

PROPIEDADES ÓPTICAS

Su índex de refracción está entre el 2,65 y 2,7, por lo que se puede preparar en una amplia gama de colores: incoloro, amarillo, verde, marrón, azul y negro

PROPIEDADES TECNOLÓGICAS

Presenta una elevada resistencia al choque térmico.

PROPIEDADES QÚÍMICAS

Para mostrar la corrosión sufrida por el Sic en diferentes ambientes:

Reactivo (%)	T (ºC)	( mg/cm2 .any)
H2SO4 (98%)	100	1,8*/55**
NaOH  (50%)	100	2,5*/≥1000**
KOH (45%)	100	0,2*/> 1000**
HF (53%)	25	<0,2*/7,9**
HNO3 (70%)	100	<0,2*/0,5**
HCl (25%)	25	<0,2*/0,9**

Dónde:

*Estructura α sintetizada

** Corrosión en un ambiente de desgaste por fricción de "pin-on-disk".