"¿Podría enviarme una cotización de polvo de SiC?" Esa sola línea garantiza al menos dos rondas más de correos antes de que se pueda poner precio a nada. El carburo de silicio es un material cuyo nombre cubre un espectro inusualmente amplio: un polvo a un dólar el kilogramo y un polvo a mil dólares el kilogramo aparecen en el mismo resultado de búsqueda. Un desoxidante para acería y una materia prima para crecimiento de cristal comparten la misma fórmula química. Por eso una consulta de SiC que empieza por "cuánto cuesta" se queda atascada; primero hay que fijar "qué exactamente". Este artículo ordena las siete especificaciones que conviene fijar en su propio lado antes de que salga la solicitud de cotización.
1. Fije primero el grado — un decimal cambia el precio en un orden de magnitud
Lo que clasifica el polvo de SiC en grados es, por encima de todo, la pureza.
Pasar de 99.5% a 99.99% no es "una mejora del 0.49%". Cambia la propia ruta de fabricación, y el precio se mueve en un orden de magnitud.
Punto de verificación
No escriba solo "alta pureza" en una solicitud de cotización. Escriba una banda numérica. SiC ≥ 99.5% y SiC ≥ 99.9% son conversaciones completamente distintas.
Como referencia, una composición representativa de un grado de finos abrasivos verdes es esta:
SiC 99.25% / C libre 0.05% / SiO₂ 0.35% / Si libre 0.15% / Fe₂O₃ 0.04%
La pureza es solo uno de los ejes. La morfología —polvo angular triturado, gránulo secado por aspersión, perla esferoidizada por plasma— es un eje independiente que también hay que nombrar, y los tres grados se separan en Grados de polvo de SiC explicados.
2. Tamaño de partícula: "grano 400" no cabe en una solicitud de cotización
La granulometría es donde el abastecimiento de SiC genera más disputas. El mismo número significa una cosa distinta en una norma distinta.
JIS #400 ≈ 30 µm / FEPA F400 ≈ 16.5 µm
El mismo "400" difiere aproximadamente en un factor de dos en D50. Una cotización redactada solo con un número de grano y sin nombrar la norma está casi garantizada a compararse mal.
Un número W chino no es un D50
En las normas chinas de finos (GB/T 2481.2), el número W es el límite superior de la banda de grano básico (基本粒). No es una mediana.
La columna D50 implícito es simplemente el punto medio de la banda. La GB/T 2481.2 especifica qué fracción del polvo debe caer dentro de la banda, no una mediana, así que un W28 conforme cuya distribución esté sesgada hacia el grueso queda por encima de ese punto medio: use la columna para poner las cotizaciones en un pie común, no como un número que escribir en una especificación.
Bajo ese mismo supuesto —una distribución centrada aproximadamente en su banda—, leer W28 como "D50 28 µm" sobrestima el tamaño real en torno a un 15%.
El método de medición también desplaza el valor
- Sedimentación (沈降法) — el método tradicional en la industria china de finos. Informa un diámetro equivalente hidrodinámico.
- Difracción láser (ISO 13320) — la norma coreana y japonesa. Informa un diámetro equivalente de dispersión de luz.
La misma muestra puede leer 8 µm por sedimentación y 10 µm por difracción láser. La sedimentación generalmente lee más fino.
Escríbalo así
D50 30 ± 2 µm (equivalente a JIS R6001 #400) — difracción láser según ISO 13320, dispersión en húmedo
Sin esa única línea, las cotizaciones de tres proveedores no pueden ponerse una al lado de otra y compararse.
3. No se detenga en el D50 — la distribución y el grano grueso máximo deciden el rendimiento
Dos polvos con el mismo D50 pueden ser materiales completamente distintos una vez que se comparan D10, D90 y el span (= (D90 − D10)/D50).
- Una distribución ancha → el comportamiento de empaquetamiento y la contracción de sinterización derivan, y la reproducibilidad entre lotes se pierde
- Un grano grueso máximo (粗粒) sin gestionar → rayado en el lapeado y el pulido, y sitios de iniciación de defectos en el cuerpo sinterizado
Pida D10 / D50 / D90 junto con el grano grueso máximo. Un COA que informa solo el D50 es una señal de que la distribución no se está gestionando en absoluto, y por eso la inspección de recepción combina el análisis granulométrico con las comprobaciones de morfología y composición, tal como se expone en Metodología de verificación de calidad de polvos.
4. Hierro (Fe): alinee las unidades antes de hablar de precio
Los COA de los proveedores informan en su mayoría Fe₂O₃ (óxido de hierro), mientras que las especificaciones de los compradores escriben en su mayoría Fe (elemento). El factor de conversión es 0.6994.
La última fila es la que cuesta dinero. Si pidió Fe 0.05% y acepta material certificado como "Fe₂O₃ 0.05%", está pagando por aproximadamente un 30% de margen que nunca solicitó. Un solo desajuste de unidades mueve el precio.
5. Titanio (Ti): no es una negociación, es un filtro de aprobado/rechazado
Las especificaciones en aplicaciones cerámicas, de cerámica técnica y adyacentes a semiconductores excluyen cada vez más el Ti de forma explícita. Hay cuatro razones que conviene entender.
Es eléctricamente activo dentro de la red cristalina
En el 4H-SiC, el Ti forma niveles aceptores aproximadamente a E_C − 117 meV y E_C − 160 meV por debajo de la banda de conducción, correspondientes a los sitios reticulares hexagonal y cúbico. Conviene fijarse en lo que esas cifras dicen y en lo que no. En una banda prohibida de 3.26 eV son niveles superficiales, a unos 1.5 eV de la mitad de la banda, y la recombinación de Shockley–Read–Hall está dominada por estados cercanos a la mitad de la banda: por eso el Ti es un mal centro de recombinación en el SiC, y el defecto reconocido como limitante del tiempo de vida en el 4H-SiC es el nivel Z₁/₂, asociado a la vacancia de carbono, cerca de E_C − 0.65 eV, y no el Ti. La objeción al Ti aquí es que sea eléctricamente activo en absoluto: introduce en la red centros de atrapamiento y de luminiscencia con una densidad que sigue a una impureza que nadie especificó. En el silicio, el Ti sí se sitúa cerca de la mitad de la banda y ha sido durante décadas un "lifetime killer" de manual, razón por la cual los fabricantes de dispositivos lo tratan por costumbre como una sustancia que excluir y no como una que acotar; pero ese es el mecanismo del silicio, no una conclusión que estos niveles del SiC respalden.
Crea una segunda fase TiC no controlada
El SiC–TiC es un compuesto excelente cuando se diseña deliberadamente, ya que mejora tanto la tenacidad como la conductividad eléctrica. El problema es que el Ti que llega como impureza no lo diseñó nadie. Los precipitados de TiC cuyo tamaño y ubicación no están controlados producen un desajuste local de expansión térmica, luego microfisuración, luego dispersión de propiedades entre lotes.
La razón por la que un comprador especifica "libre de Ti" no es que el Ti sea incondicionalmente nocivo, sino que en esta forma su efecto no puede hacerse reproducible.
El Ti se mueve como un solo cuerpo con el hierro
En el proceso Acheson, los óxidos con Fe y Ti presentes en la materia prima se reducen a un fundido metálico a alta temperatura y, al enfriar, precipitan como una fase Fe–Si y una fase de aleación Fe–Si–Ti encerrada dentro de ella. El Ti queda atrapado dentro de la fase de hierro.
Una planta que no puede controlar el hierro tampoco puede controlar el titanio. Las dos especificaciones apuntan físicamente a la misma impureza.
El Ti empieza en la mina de sílice, no en el horno
El Ti llega adherido a la arena de sílice de partida como minerales pesados —ilmenita, rutilo y similares—. Por eso la pregunta que hay que plantear a un proveedor no es "¿elimina usted el Ti?", sino las tres siguientes.
Tres preguntas para la cualificación del proveedor
- ¿Qué instrumento y método emplea para el Ti, y cuál es el límite de detección en ppm?
— Un "no detectado" procedente de un instrumento con un límite de detección de 100 ppm no aporta ninguna información.
- ¿Cómo especifica y controla el origen de la arena de sílice y su contenido de TiO₂?
- ¿Cuáles son sus etapas de separación magnética e intensidad de campo, y sus condiciones de lixiviación ácida (tipo de ácido, concentración, tiempo)?
Un proveedor que no puede responder esas tres preguntas de forma concreta no puede garantizar el Ti a nivel de lote. Sea cual sea el precio, ese no es un candidato con el que seguir adelante.
6. Por qué 0.5 / 10 / 30 µm se compran como conjunto: diseño de empaquetamiento trimodal
Los compradores preguntan a menudo por qué se adquieren tres tamaños de partícula juntos. No es una coincidencia; es un diseño de empaquetamiento multimodal.
La fracción de empaquetamiento máxima de un polvo de un solo tamaño es de aproximadamente 60–64%, pero esa cifra corresponde al empaquetamiento aleatorio compacto de esferas. Un polvo de SiC angular de un solo corte se empaqueta por debajo de ella, porque las partículas angulares se entrelazan y forman puentes; trate el 60–64% como una referencia optimista y no como el punto de partida del material real. Añada partículas de tamaño intermedio para rellenar los huecos entre las partículas gruesas, y después partículas finas para rellenar los huecos entre aquellas, y la fracción de empaquetamiento sube a 75–85%. La relación de tamaños es típicamente de 1/3 a 1/10 en cada paso.
A medida que sube la fracción de empaquetamiento:
- Densidad en verde ↑ → contracción de sinterización ↓ → precisión dimensional ↑
- Consumo de aditivos de sinterización ↓ → pureza final ↑
- Porosidad ↓ → resistencia mecánica, conductividad térmica y resistencia al plasma ↑
Por tanto, comprar un juego de tres cortes no es "usar varios tamaños"; es un único diseño. Por eso las especificaciones de pureza e impurezas de los tres artículos deben mantenerse al mismo nivel, y por eso es preferible tomarlos de la misma planta y del mismo linaje de materia prima. Los cortes coordinados entre las fracciones submicrónica, media y gruesa son la forma en que se compone la gama de polvos de SiC, precisamente por esta razón.
7. Contrato y logística: donde un trader traza realmente la línea
El último punto es el que más importa. Con esa cláusula en el contrato, un proveedor no envía material dudoso en primer lugar. Transferir el riesgo de calidad mediante el contrato por adelantado, en lugar de mediante una reclamación posterior, es el núcleo de la práctica de abastecimiento. La cara aduanera y de clasificación del mismo envío —código HS, tasa preferencial FTA, K-REACH— se trata en la Guía de importación de polvo de SiC en Corea.
Lista de verificación previa a la solicitud de cotización
- ¿Se ha fijado el grado como banda numérica (en la forma
SiC ≥ 99.5%)?
- ¿Ha escrito D50 más tolerancia más nombre de la norma más método de medición, los cuatro?
- ¿Ha pedido también D10 / D90 / grano grueso máximo?
- ¿Ha especificado el Fe sobre base elemental y anotado al lado la conversión de Fe₂O₃?
- ¿Ha solicitado el Ti junto con el límite de detección en ppm?
- ¿Ha pedido tres o más COA de lotes de producción, y no un COA de muestra?
- ¿Ha puesto sobre la mesa los Incoterms, las condiciones de pago, el C/O y la cláusula de devolución ya en la etapa de cotización inicial?
Preguntas frecuentes
¿Por qué un proveedor no puede cotizar solo con "polvo de SiC, alta pureza"?
Porque la pureza por sí sola abarca desde el grado metalúrgico al 88% hasta el grado para crecimiento de cristal al 99.9999%, y la ruta de fabricación —y por tanto el precio— cambia en órdenes de magnitud a lo largo de ese rango. Una solicitud de cotización cotizable necesita una banda numérica de pureza, un D50 con tolerancia, la norma de granulometría y el método de medición.
¿Un número W chino es lo mismo que un D50?
No. Un número W bajo GB/T 2481.2 es el límite superior de la banda de grano básico, no una mediana. W28 significa una banda de 20–28 µm, así que si la distribución está centrada aproximadamente en esa banda el D50 queda cerca de 24 µm y leer W28 como "D50 28 µm" sobrestima el tamaño real en torno a un 15%. La norma fija fracciones dentro de la banda en lugar de una mediana, de modo que el punto medio de la banda es una ayuda de comparación, no un valor de especificación.
¿Cómo convierto el Fe₂O₃ de un COA en Fe elemental?
Multiplique por 0.6994. Así, Fe₂O₃ 0.07% corresponde a Fe 0.049%, que cumple una especificación de "Fe ≤ 0.05%". Exigir en cambio "Fe₂O₃ ≤ 0.05%" es sobreespecificar: corresponde a Fe 0.035% y significa pagar por un margen que no pidió.
¿Por qué el titanio se trata como un punto de aprobado/rechazado y no como un límite negociable?
Porque el Ti es eléctricamente activo en la red y, como impureza no planificada, también precipita TiC no controlado. Sus niveles aceptores en el 4H-SiC (aproximadamente E_C − 117 meV y E_C − 160 meV) son superficiales y no de mitad de banda, así que actúan como centros de atrapamiento y no como el "lifetime killer" que el Ti es en el silicio; el defecto reconocido como limitante del tiempo de vida en el 4H-SiC es el nivel Z₁/₂ asociado a la vacancia de carbono. Ninguno de los dos efectos puede hacerse reproducible de lote a lote, así que la pregunta práctica es si el proveedor puede demostrar límites de detección, control del TiO₂ de la arena de partida y condiciones de separación, no qué descuento hay disponible.
¿Por qué comprar juntos los cortes de 0.5, 10 y 30 µm?
Porque la fracción de empaquetamiento es una variable de diseño. Un polvo de un solo tamaño se topa con un techo cercano al 60–64% —que es el empaquetamiento aleatorio compacto de esferas, y el polvo angular queda aún por debajo—, mientras que una mezcla multimodal con pasos de tamaño de aproximadamente 1/3 a 1/10 alcanza el 75–85%, lo que mejora la precisión dimensional, la pureza final y las propiedades del sinterizado. Por esa razón los tres cortes deben llevar las mismas especificaciones de pureza e impurezas, idealmente de la misma planta y del mismo linaje de materia prima.
Referencias (fuentes públicas)
- Phys. Rev. B 55, 13618 — Electrical properties of the titanium acceptor in silicon carbide
- J. Iron Steel Res. Int. (2024) — Impurity formation mechanism of silicon carbide crystals smelted by Acheson process
- Ceramics International (2021) — Occurrence forms of major impurity elements in silicon carbide
- Ceramics International (2025) — Packing density optimization of multi-modal SiC powder feedstocks
- JIS R6001 / GB/T 2481.2 / GB/T 3045 / ISO 13320
Los valores de referencia de las tablas anteriores son indicativos y están pensados para el contraste de especificaciones; las determinaciones reales dependen de la norma invocada y de las condiciones de medición.
Una lista previa a la cotización solo sirve si lo que contiene queda escrito en la solicitud y en el contrato, porque una especificación sin vía de retorno no es exigible. Nami Tech Solutions (NTS) lee el COA de cada lote contra esa especificación escrita y, si un lote no pasa su inspección de entrada, lleva la muestra retenida y el historial de COA de vuelta a la planta y pone en marcha una reposición al amparo de la cláusula de rechazo.
