Structuur en kristallisatie van SiC

SiC is een covalent gebonden verbinding met een sterke binding tussen Si-C, heeft een diamantstructuur en kent 75 kristallijne vormen. De structurele basiseenheid van het rooster is de covalent gebonden [SiC4] en [CSi4] tetraëdercoördinatie, en deze tetraëders worden geassembleerd tot vlakke lagen met gemeenschappelijke randen, en de lagen Deze tetraëders worden geassembleerd tot vlakke lagen met gemeenschappelijke randen, en een van de hoekpunten in de laag is verbonden met de volgende gestapelde tetraëder, zodat de vier tetraëders verbonden zijn in elke hoek om te voldoen aan de tetracoordinatie op elk punt van het gevormde skelet. Verschillende kristalvormen van SiC-kristallen worden gevormd door dezelfde SiC-lagen te stapelen, maar in verschillende volgordes. De belangrijkste kristalvormen zijn 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC en 15R-SiC. De symbolen C, H en R staan respectievelijk voor kubische, hexagonale en rhombohedrale hexahedrale structuren en de getallen voor C, H en R staan voor het aantal lagen met herhalende cycli langs de c-as. De belangrijkste van deze kristaltypes zijn α-SiC en β-SiC: de eerste is een hoge De eerste is een stabiele structuur bij hoge temperatuur en de laatste is een stabiele structuur bij lage temperatuur. De overgang van β-SiC naar α-SiC begint bij 2100 °C en verloopt snel bij 2400 °C. SiC heeft geen smeltpunt en heeft een ontledingstemperatuur van 2830 °C bij 0,1 MPa druk.
Voor siliciumcarbide keramiek is de eenheidscel in de SiC kristalstructuur opgebouwd uit identieke Si-C tetraëders met het Si atoom in het midden omgeven door C atomen. Alle structuren bestaan uit op elkaar gestapelde [SiC4]-tetraëders, waarbij het enige verschil is of ze parallel of antiparallel zijn verbonden. Zuiver SiC is kleurloos en transparant, over het algemeen zwart door onzuiverheden, terwijl groen SiC kan worden verkregen als rest-C wordt verwijderd voor het sinteren.