Struktur och kristallisering av SiC

SiC är en kovalent bunden förening med stark bindning mellan Si-C, har en diamantstruktur och har 75 kristallina former. Den grundläggande strukturella enheten i dess gitter är den kovalent bundna [SiC4] och [CSi4] tetraederkoordinationen, och dessa tetraeder är sammansatta i plana lager med gemensamma kanter, och lagren Dessa tetraeder är sammansatta i plana lager med gemensamma kanter, och en av hörnen i lagret är ansluten till nästa staplade tetraeder, så att de fyra tetraederna är anslutna i varje hörn för att tillfredsställa tetrakoordinationen vid vilken punkt som helst i det bildade skelettet. Olika kristallformer av SiC-kristaller bildas genom att stapla samma Si-C-lager men i olika ordning. De viktigaste kristallformerna är 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC och 15R-SiC. Symbolerna C, H och R representerar kubiska, hexagonala respektive rhomboedriska hexaedriska strukturer och siffrorna före C, H och R representerar antalet lager med upprepande cykler längs c-axeln. De viktigaste av dessa kristalltyper är α-SiC och β-SiC: den förstnämnda är en högtemperaturstabil struktur och den sistnämnda är en lågtemperaturstabil struktur. Övergången från β-SiC till α-SiC börjar vid 2100°C och sker snabbt vid 2400°C. SiC har ingen smältpunkt och har en sönderdelningstemperatur på 2830°C vid 0,1 MPa tryck.
för kiselkarbidkeramik består enhetscellen i SiC-kristallstrukturen av identiska Si-C-tetraedrar med Si-atomen i mitten omgiven av C-atomer. Alla strukturer består av [SiC4] tetraeder staplade på varandra och skiljer sig endast åt i huruvida de är bundna parallellt eller antiparallellt. Ren SiC är färglös och transparent, i allmänhet svart på grund av föroreningar, medan grön SiC kan erhållas när kvarvarande C avlägsnas före sintring.