SiC-ի կառուցվածք և բյուրեղացում

SiC-ը կովալենտ կապերով միացություն է՝ Si–C կապերի ուժեղ ամրությամբ, ադամանդային կառուցվածք ունի և ունի 75 բյուրեղային ձևեր։ Նրա ցանցի հիմնական կառուցվածքային միավորը կովալենտ կապերով կապված [SiC4]-ն է և [CSi4] տետրահեդրալ համակարգվածություն, և այս տետրահեդրոնները հավաքվում են հարթ շերտերում՝ ընդհանուր եզրերով, և շերտերը։ Այս տետրահեդրոնները հավաքվում են հարթ շերտերում՝ ընդհանուր եզրերով, և շերտի գագաթներից մեկը կապված է հաջորդ շերտավորված տետրահեդրոնի հետ, որպեսզի յուրաքանչյուր անկյունում կապվեն չորս տետրահեդրոններ՝ ապահովելով քառակի համակարգվածություն ստեղծված կմախքի ցանկացած կետում։ SiC բյուրեղների տարբեր բյուրեղային ձևեր ստացվում են նույն Si–C շերտերը տարբեր հերթականությամբ դասավորելով։ Հիմնական բյուրեղային ձևերն են 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC և 15R-SiC։ C, H և R նշանները համապատասխանաբար ներկայացնում են խորանարդային, վեցանկյունային և ռոմբենիքական հեքսաեդրալ կառուցվածքները, իսկ C, H և R-ից առաջ գտնվող թվերը ներկայացնում են c-առանցքի ուղղությամբ կրկնվող ցիկլեր ունեցող շերտերի քանակը։ Այս բյուրեղային տեսակներից ամենակարևորներն են α-SiC-ը և β-SiC-ը՝ առաջինը բարձր ջերմաստիճանում կայուն կառուցվածք է, իսկ երկրորդը՝ ցածր ջերմաստիճանում կայուն կառուցվածք։ β-SiC-ից α-SiC-ի անցումը սկսվում է 2100 °C-ում և արագ տեղի է ունենում 2400 °C-ում։ SiC-ը չունի հալման կետ և 0.1 ՄՊա ճնշման տակ քայքայման ջերմաստիճանը կազմում է 2830 °C։.
Սիլիցիում-կարբիդային կերամիկայի համար SiC բյուրեղային կառուցվածքի միավոր բջիջը բաղկացած է նույնատիպ Si-C տետրահեդրոններից, որոնցում Si ատոմը գտնվում է կենտրոնում և շրջապատված է C ատոմներով։ Բոլոր կառուցվածքները կազմված են [SiC4] տետրահեդրոնների շերտերից, որոնք տարբերվում են միայն միմյանց նկատմամբ զուգահեռ կամ հակազուգահեռ կապված լինելու հանգամանքով։ Մաքուր SiC-ը անգույն և թափանցիկ է, սովորաբար սև՝ աղտոտիչների պատճառով, իսկ կանաչ SiC կարելի է ստանալ, եթե սինթերմանց առաջ հեռացվի մնացորդային ածխածինը։.