A SiC szerkezete és kristályosodása

A SiC kovalens kötésű vegyület, a Si-C között erős kötés van, gyémántszerkezetű, és 75 kristályos formája van. Rácsának alapvető szerkezeti egysége a kovalens kötésű [SiC4] és [CSi4] tetraéderkoordináció, és ezek a tetraéderek közös élekkel rendelkező síkbeli rétegekké állnak össze, és a rétegek Ezek a tetraéderek közös élekkel rendelkező síkbeli rétegekké állnak össze, és a réteg egyik csúcsa kapcsolódik a következő egymásra helyezett tetraéderhez, így a négy tetraéder minden sarkon kapcsolódik, hogy a kialakított váz bármely pontján kielégítse a tetrakoordinációt. A SiC-kristályok különböző kristályos formái azonos Si-C rétegek egymásra rakásával, de különböző sorrendben jönnek létre. A fő kristályos formák a 3C-SiC, a 4H-SiC, a 6H-SiC és a 15R-SiC. A C, H és R szimbólumok köbös, hatszögletes, illetve romboéderes hexaéderes szerkezetet jelölnek, a C, H és R előtti számok pedig a c tengely mentén ismétlődő ciklusokkal rendelkező rétegek számát jelölik. E kristálytípusok közül a legfontosabbak az α-SiC és a β-SiC: az előbbi egy magas Az előbbi egy magas hőmérsékleten stabil szerkezet, az utóbbi pedig egy alacsony hőmérsékleten stabil szerkezet. A β-SiC-ről az α-SiC-re való átmenet 2100°C-on kezdődik, és 2400°C-on gyorsan bekövetkezik. A SiC-nek nincs olvadáspontja, bomlási hőmérséklete 2830°C 0,1 MPa nyomáson.
a szilícium-karbid kerámia esetében a SiC kristályszerkezetben az egységcella azonos Si-C tetraéderekből áll, amelyek középpontjában a Si atomot C atomok veszik körül. Minden szerkezet [SiC4] tetraéderekből áll, amelyek egymásra vannak halmozva, és csak abban különböznek, hogy párhuzamosan vagy antiparalell módon vannak-e kötve. A tiszta SiC színtelen és átlátszó, a szennyeződések miatt általában fekete, míg a szinterezés előtt a maradék C-t eltávolítva zöld SiC-t kaphatunk.