EL SILICIO
Tabla de las principales propiedades del silicio
| Propiedad | Valor típico | Observaciones |
|---|---|---|
| Densidad | ~2,33 g/cm³ | Muy ligero |
| Módulo de Elasticidad (E) | ~130–190 GPa | Depende de la orientación |
| Resistencia a la tracción | ~150–300 MPa | Frágil (rotura brusca) |
| Dureza (HV) | ~700–1000 HV | Elevada |
| Conductividad térmica | ~120–150 W/m·K | Buena |
| Conductividad eléctrica | Semiconductor | Variable |
| Coeficiente de dilatación | ~2,5 ×10⁻⁶ /K | Muy baja |
| Magnetismo | No | Amagnético |
| Resistencia a la corrosión | Excelente | Muy estable |
| Maquinabilidad | No maquinable | Solo microfabricación |
El silicio pertenece a la familia de los metaloides. Es un material semiconductor procedente de la industria microelectrónica, introducido en la relojería a principios de la década de 2000. Hoy en día se utiliza ampliamente para la fabricación de componentes críticos, en particular en el órgano regulador (espirales) y en el escape.
Su conformado se basa en procesos de microfabricación, en particular el grabado DRIE (Deep Reactive Ion Etching), que permite obtener geometrías extremadamente precisas y reproducibles. El silicio se distingue sobre todo por sus excepcionales propiedades físicas, especialmente adaptadas a las exigencias de la relojería moderna.
Estructura & Comportamiento
El silicio utilizado en relojería es monocristalino, lo que le confiere:
- Una gran homogeneidad
- Una ausencia de defectos internos
- Propiedades mecánicas direccionales (anisotropía)
A diferencia de los metales, el silicio es:
- quebradizo (frágil)
- no dúctil
- insensible a la deformación plástica
Por lo tanto, no puede deformarse ni retocarse después de la fabricación.
Aplicaciones relojeras
El silicio se utiliza principalmente para:
Sus propiedades permiten:
- una reducción de la fricción
- una mayor estabilidad de frecuencia
- una supresión de la lubricación
- una insensibilidad a los campos magnéticos
Tratamientos de superficie
El silicio puede modificarse en superficie para mejorar ciertas propiedades:
- Oxidación térmica → formación de una capa de SiO₂
- Revestimientos (ej.: Deposición en fase vapor, nitruros)
- Pasivación → mejora de la estabilidad
Estos tratamientos permiten en particular:
- reducir la fricción
- mejorar la resistencia
- estabilizar el rendimiento
Ventajas y Limitaciones
Ventajas
- Amagnético
- Muy ligero
- Muy estable térmicamente
- Alta precisión de fabricación
- Ausencia de lubricación
- Resistencia al desgaste
- Permite perfiles de componentes inéditos y complejos
- Permite una gran precisión y una repetibilidad ilimitada
- Costes de producción reducidos
Límites
- Fragilidad (quebradizo)
- Ausencia de deformación posible
- Imposibilidad de retoque o regulación tradicional (regulación, acabado)
- Dependencia de procesos industriales avanzados y costosos
- Imposibilidad de reparación
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