Structure et cristallisation du SiC

Le SiC est un composé à liaison covalente avec une forte liaison entre Si-C. Il a une structure de diamant et se présente sous 75 formes cristallines. L'unité structurelle de base de son réseau est la coordination tétraédrique [SiC4] et [CSi4] liée par covalence, et ces tétraèdres sont assemblés en couches planes avec des arêtes communes, et l'un des sommets de la couche est connecté au tétraèdre empilé suivant, de sorte que les quatre tétraèdres sont connectés à chaque coin pour satisfaire à la tétracoordination en tout point du squelette formé. Diverses formes cristallines de cristaux de SiC sont formées en empilant les mêmes couches de Si-C mais dans des ordres différents. Les principales formes cristallines sont 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC et 15R-SiC. Les symboles C, H et R représentent respectivement les structures cubique, hexagonale et rhomboédrique hexaédrique, et les nombres précédant C, H et R représentent le nombre de couches avec des cycles répétitifs le long de l'axe c. Les plus importants de ces types de cristaux sont le α-SiC et le β-SiC : le premier est une structure stable à haute température et le second une structure stable à basse température. La transition de β-SiC à α-SiC commence à 2100°C et se produit rapidement à 2400°C. Le SiC n'a pas de point de fusion et sa température de décomposition est de 2830°C à une pression de 0,1 MPa.
pour la céramique de carbure de silicium, la cellule unitaire de la structure cristalline du SiC est composée de tétraèdres Si-C identiques avec l'atome Si au centre entouré d'atomes C. Toutes les structures sont constituées de tétraèdres [SiC4] empilés les uns sur les autres. Toutes les structures sont constituées de tétraèdres [SiC4] empilés, qui diffèrent uniquement par leur liaison parallèle ou antiparallèle. Le SiC pur est incolore et transparent, généralement noir en raison des impuretés, tandis que le SiC vert peut être obtenu lorsque le C résiduel est éliminé avant le frittage.