Carburo de Zirconio

Fórmula: ZrC 

Punto de fusión: 3534 

Densidad: 6.73g/cm3

El carburo de circonio comenzó a estudiarse en profundidad a lo largo del siglo XX, cuando la investigación en materiales ultraduros y refractarios cobró importancia para aplicaciones en metalurgia y en la industria aeroespacial. Su síntesis se lleva a cabo normalmente mediante reducción carbotérmica de óxidos de circonio a altas temperaturas en presencia de carbono, un procedimiento similar al empleado en la obtención de otros carburos refractarios. También puede producirse a través de reacciones de estado sólido entre circonio metálico y carbono en atmósferas controladas. A pesar de la facilidad de formación, su manipulación requiere precauciones debido a la reactividad superficial del material en condiciones ambientales.

El carburo de circonio combina dureza elevada, punto de fusión muy alto y resistencia a la corrosión, lo que lo convierte en un material idóneo para ambientes extremos. Sin embargo, presenta una característica poco favorable: es pirofórico en estado finamente pulverizado. Esto significa que puede inflamarse espontáneamente o reaccionar violentamente al entrar en contacto con agua, liberando calor y gases en una reacción exotérmica peligrosa. Por esta razón, debe manipularse bajo atmósferas inertes o en condiciones controladas para evitar accidentes. La fragilidad inherente a los compuestos cerámicos también limita su utilización estructural en piezas sometidas a impacto. Comparado con otros materiales del mismo grupo, el diboruro de circonio (ZrB₂) suele considerarse superior en casi todos los aspectos, tanto en resistencia mecánica como en estabilidad térmica y conductividad, lo que reduce el interés práctico del carburo.

Aunque el carburo de circonio comparte muchas propiedades con otros carburos refractarios, sus aplicaciones industriales han sido más restringidas. En ocasiones se utiliza en herramientas de corte, puntas de fresas, abrasivos y recubrimientos resistentes al desgaste, donde su gran dureza y resistencia química resultan útiles. Sin embargo, su presencia en aceros rápidos, aleaciones de cobalto o níquel es prácticamente inexistente debido a su limitada solubilidad y a la competencia de materiales más estables y económicos. La investigación más reciente ha explorado su uso en materiales compuestos ultrarresistentes y en recubrimientos protectores para ambientes de alta temperatura, como los presentes en turbinas, reactores o componentes aeroespaciales. No obstante, en la mayoría de estos casos, el diboruro de circonio desplaza al carburo por ofrecer un desempeño superior en resistencia térmica y en comportamiento frente a la oxidación.

El carburo de circonio constituye un material de referencia dentro de los carburos refractarios por su alto punto de fusión y dureza, aunque su piroforicidad y la existencia de alternativas más eficaces como ZrB₂ han limitado su desarrollo industrial. Aun así, continúa siendo objeto de estudio en campos de investigación relacionados con materiales ultrarrefractarios, energía nuclear y tecnologías de defensa, donde se explora su posible aplicación como parte de compuestos avanzados diseñados para soportar condiciones extremas.