Struktur og krystallisering av SiC

SiC er en kovalent bundet forbindelse med sterk binding mellom Si-C, har en diamantstruktur og har 75 krystallinske former. Den grunnleggende strukturelle enheten i gitteret er den kovalent bundne [SiC4] og [CSi4] tetraederkoordineringen, og disse tetraedrene er satt sammen til plane lag med felles kanter, og lagene Disse tetraedrene er satt sammen til plane lag med felles kanter, og ett av hjørnene i laget er koblet til neste stablede tetraeder, slik at de fire tetraedrene er koblet sammen i hvert hjørne for å tilfredsstille tetrakoordineringen på et hvilket som helst punkt i det dannede skjelettet. Ulike krystallformer av SiC-krystaller dannes ved å stable de samme Si-C lagene, men i forskjellige rekkefølger. De viktigste krystallformene er 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC og 15R-SiC. Symbolene C, H og R representerer henholdsvis kubisk, heksagonal og romboedrisk heksaedrisk struktur, og tallene foran C, H og R representerer antall lag med gjentatte sykluser langs c-aksen. De viktigste av disse krystalltypene er α-SiC og β-SiC: førstnevnte er en høytemperaturstabil struktur, mens sistnevnte er en lavtemperaturstabil struktur. Overgangen fra β-SiC til α-SiC starter ved 2100 °C og skjer raskt ved 2400 °C. SiC har ikke noe smeltepunkt og har en dekomponeringstemperatur på 2830 °C ved 0,1 MPa trykk.
for silisiumkarbidkeramikk består enhetscellen i SiC-krystallstrukturen av identiske Si-C-tetraedre med Si-atomet i midten omgitt av C-atomer. Alle strukturene består av [SiC4]-tetraeder som er stablet opp, og de skiller seg bare fra hverandre ved at de er bundet parallelt eller antiparallelt. Ren SiC er fargeløs og gjennomsiktig, vanligvis svart på grunn av urenheter, mens grønn SiC kan oppnås når rest-C fjernes før sintring.