SIC, 실리콘 카바이드 세라믹

SiC는 실리콘과 규소 사이의 결합이 강한 공유 결합 화합물로, 다이아몬드 구조를 가지며 75개의 결정 형태를 가지고 있습니다. 격자의 기본 구조 단위는 공유 결합된 [SiC4]와 [CSi4] 사면체 배향이며, 이 사면체들은 공통 모서리를 가진 평면 층으로 조립되고, 이 층들은 공통 모서리를 가진 평면 층으로 조립되고 층의 꼭지점 중 하나가 다음에 쌓인 사면체에 연결되므로, 형성된 골격의 어느 지점에서나 4면체가 각 모서리에서 연결되어 사면체 배향을 만족하게 됩니다. 동일한 Si-C 층을 다른 순서로 쌓아 다양한 결정 형태의 SiC 결정이 형성됩니다. 주요 결정 형태는 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC 및 15R-SiC입니다. 기호 C, H, R은 각각 입방체, 육각형, 마름모꼴 육면체 구조를 나타내며, C, H, R 앞의 숫자는 c축을 따라 반복 주기를 갖는 층의 수를 나타냅니다. 이러한 결정 유형 중 가장 중요한 것은 α-SiC와 β-SiC로, 전자는 고온에 안정한 구조이고 후자는 저온에 안정한 구조입니다. β-SiC에서 α-SiC로의 전환은 2100°C에서 시작하여 2400°C에서 빠르게 발생합니다. SiC는 녹는점이 없으며 0.1MPa 압력에서 2830°C의 분해 온도를 갖습니다.
실리콘 카바이드 세라믹의 경우, SiC 결정 구조의 단위 셀은 중앙에 있는 Si 원자가 C 원자로 둘러싸인 동일한 Si-C 사면체로 구성됩니다. 모든 구조는 [SiC4] 사면체를 쌓아 올린 구조로 구성되며, 평행 또는 역평행 결합 여부만 다릅니다. 순수 SiC는 무색투명하며 불순물로 인해 일반적으로 검은색을 띠지만, 소결 전에 잔류 C를 제거하면 녹색 SiC를 얻을 수 있습니다.

SiC의 구조와 결정화