Struktura i krystalizacja SiC

SiC jest kowalencyjnie związanym związkiem o silnym wiązaniu między Si-C, ma strukturę diamentu i ma 75 form krystalicznych. Podstawową jednostką strukturalną jego sieci jest kowalencyjnie związana koordynacja tetraedryczna [SiC4] i [CSi4], a te tetraedry są łączone w płaskie warstwy o wspólnych krawędziach, a warstwy Te tetraedry są łączone w płaskie warstwy o wspólnych krawędziach, a jeden z wierzchołków w warstwie jest połączony z następnym ułożonym tetraedrem, tak że cztery tetraedry są połączone w każdym rogu, aby spełnić koordynację tetraedryczną w dowolnym punkcie utworzonego szkieletu. Różne formy krystaliczne kryształów SiC są tworzone przez układanie tych samych warstw Si-C, ale w różnych kolejnościach. Główne formy krystaliczne to 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC i 15R-SiC. Symbole C, H i R oznaczają odpowiednio sześcienne, sześciokątne i romboedryczne struktury sześciościenne, a liczby przed C, H i R oznaczają liczbę warstw z powtarzającymi się cyklami wzdłuż osi c. Najważniejszymi z tych typów kryształów są α-SiC i β-SiC: pierwszy z nich to struktura stabilna w wysokich temperaturach, a drugi to struktura stabilna w niskich temperaturach. Przejście z β-SiC do α-SiC rozpoczyna się w temperaturze 2100°C i następuje szybko w temperaturze 2400°C. SiC nie ma temperatury topnienia i ma temperaturę rozkładu 2830°C przy ciśnieniu 0,1 MPa.
W przypadku ceramiki z węglika krzemu komórka elementarna w strukturze krystalicznej SiC składa się z identycznych czworościanów Si-C z atomem Si w środku otoczonym atomami C. Wszystkie struktury składają się z tetraedrów [SiC4] ułożonych w stos, różniących się jedynie tym, czy są one połączone równolegle czy antyrównolegle. Czysty SiC jest bezbarwny i przezroczysty, zazwyczaj czarny z powodu zanieczyszczeń, podczas gdy zielony SiC można uzyskać po usunięciu resztkowego C przed spiekaniem.