Структура та кристалізація SiC

SiC - це ковалентно зв'язана сполука з міцним зв'язком між Si-C, має структуру алмазу та 75 кристалічних форм. Основною структурною одиницею його решітки є ковалентно зв'язані тетраедричні координації [SiC4] і [CSi4], і ці тетраедри зібрані в плоскі шари зі спільними ребрами, а шари Ці тетраедри зібрані в плоскі шари зі спільними ребрами, а одна з вершин в шарі з'єднана з наступним укладеним тетраедром, так що чотири тетраедри з'єднані в кожному куті, щоб задовольнити тетракоординацію в будь-якій точці сформованого скелета. Різні кристалічні форми кристалів SiC утворюються шляхом укладання однакових шарів Si-C, але в різному порядку. Основними кристалічними формами є 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC і 15R-SiC. Символи C, H і R позначають відповідно кубічну, гексагональну і ромбоедричну гексаедричну структури, а цифри перед C, H і R позначають кількість шарів з повторюваними циклами вздовж осі c. Найважливішими з цих типів кристалів є α-SiC та β-SiC: перший є високотемпературно стабільною структурою, а другий - низькотемпературно стабільною структурою. Перехід від β-SiC до α-SiC починається при 2100°C і швидко відбувається при 2400°C. SiC не має температури плавлення і має температуру розкладання 2830°C при тиску 0,1 МПа.
Для кераміки карбіду кремнію елементарна комірка в кристалічній структурі SiC складається з однакових тетраедрів Si-C з атомом Si в центрі, оточеним атомами C. Всі структури складаються з тетраедрів [SiC4], складених у стопку, відрізняючись лише тим, чи вони з'єднані паралельно або антипаралельно. Чистий SiC безбарвний і прозорий, зазвичай чорний через домішки, тоді як зелений SiC можна отримати, якщо видалити залишковий вуглець перед спіканням.