Struttura e cristallizzazione del SiC

Il SiC è un composto a legame covalente con forti legami tra Si-C, ha una struttura a diamante e presenta 75 forme cristalline. L'unità strutturale di base del suo reticolo è la coordinazione tetraedrica [SiC4] e [CSi4] legata covalentemente; questi tetraedri sono assemblati in strati planari con spigoli comuni e gli strati Questi tetraedri sono assemblati in strati planari con spigoli comuni e uno dei vertici dello strato è collegato al successivo tetraedro impilato, in modo che i quattro tetraedri siano collegati a ogni angolo per soddisfare la tetracoordinazione in qualsiasi punto dello scheletro formato. Varie forme cristalline di cristalli di SiC si formano impilando gli stessi strati di Si-C ma in ordini diversi. Le principali forme cristalline sono 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC e 15R-SiC. I simboli C, H e R rappresentano rispettivamente le strutture cubiche, esagonali e romboedriche esaedriche, mentre i numeri prima di C, H e R rappresentano il numero di strati con cicli ripetuti lungo l'asse c. I tipi di cristallo più importanti sono l'α-SiC e il β-SiC: il primo è una struttura stabile alle alte temperature e il secondo è una struttura stabile alle basse temperature. La transizione da β-SiC ad α-SiC inizia a 2100°C e avviene rapidamente a 2400°C. Il SiC non ha un punto di fusione e ha una temperatura di decomposizione di 2830°C alla pressione di 0,1 MPa.
per la ceramica di carburo di silicio, la cella unitaria della struttura cristallina del SiC è composta da tetraedri Si-C identici, con l'atomo di Si al centro circondato da atomi di C. Tutte le strutture sono costituite da tetraedri [SiC4] impilati, che differiscono solo per il fatto di essere legati parallelamente o antiparallelamente. Il SiC puro è incolore e trasparente, generalmente nero a causa delle impurità, mentre il SiC verde può essere ottenuto quando il C residuo viene rimosso prima della sinterizzazione.