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Carbure de silicium
Propriétés
Général
Nom : Carbure de silicium
Formule chimique SiC
Apparence noir
Propriétés physiques
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la...) moléculaire 40,1 u
Température de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de...) ≈3000 K
Température de vaporisation à compléter K
Densité 3,217
Propriétés thermiques
Chaleur massique (La chaleur massique (symbole c ou s), qu'il convient d'appeler capacité thermique massique[1] est déterminée par la quantité d'énergie à apporter par échange thermique pour...)  ? J/K/g
Conductivité thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes physiques, en...) à 20°C ≈490 W/m/K
Propriétés mécaniques
Dureté ≈30 GPa
Module d'Young ≈450 GPa
Résistance à la flexion ≈400 MPa
Propriétés électriques
Constante diélectrique  ? εr
Résistivité électrique à 20°C  ? Ω.m
Résistance diélectrique 300 MV.m-1
Unités du SI & CNTP, sauf indication (Une indication (du latin indicare : indiquer) est un conseil ou une recommandation, écrit ou oral.) contraire.

Le carbure de silicium (Le carbure de silicium (SiC), aussi connu sous le nom de carborundum ou de moissanite, est une céramique composée de silicium et de carbone.) (SiC), aussi connu sous le nom de carborundum ou de moissanite, est une céramique composée de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) et de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.).

Minéral presque exclusivement artificiel, il est utilisé :

  • en bijouterie sous le nom de moissanite ; les gros cristaux de moissanite sont commercialisés en tant qu'imitations du diamant (Le diamant est un minéral composé de carbone (tout comme le graphite et la lonsdaléite), dont il représente l'allotrope de haute pression, qui cristallise...).
  • comme abrasif (Un abrasif est une matière extrêmement dure, qui use d'autres matériaux plus tendre que cette matière. On emploie par exemple des grains abrasifs recouvrant une feuille...) sous le nom de carborundum (marque déposée de DuPont)
  • en électronique comme semi-conducteur (Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse contribuer à un courant...) à large bande
  • en association avec l'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec 1,5 % de la masse totale.) pour former l'Al-SiC (L'Al-SiC (ou AlSiC, ou Al/SiC) est une matrice d’aluminium Al renforcé de particules de carbure de silicium SiC, typiquement de 30% à 60%.), un isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue : les isolants...) électrique aux propriétés thermiques intéressantes
  • en mécanique, par exemple pour faire des paliers
  • dans la construction de certains fours

Il était autrefois utilisé dans la fabrication de parafoudres, mais a été supplanté par l'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de zinc (Le zinc (prononciation /zɛ̃k/ ou /zɛ̃ɡ/) est un élément chimique, de symbole Zn et de numéro atomique 30.).

Sa dureté Mohs, très élevée, est de 9,5.

Le carbure (Un carbure est un composé chimique du carbone avec un deuxième élément chimique autre que l’oxygène. Ils présentent donc une...) de silicium pur est produit en nombreux polytypes, aux propriétés légèrement différentes, les plus importants étant :

  • 3C -SiC, ou α-SiC, cubique à faces centrées
  • 4H -SiC, ou β-SiC
  • 6H -SiC

Plusieurs polytypes à longue période sont connus, à symétrie hexagonale, trigonale et rhomboédrique.

Découverte

Ce matériau à été découvert par Edward Goodrich Acheson vers 1893. Suite à cette découverte qui allait se révéler d'une importance économique importante, il fonda la Carborundum Company dans l'intention de produire un abrasif.

Le nom de « moissanite » vient du chimiste (Un chimiste est un scientifique qui étudie la chimie, c'est-à-dire la science de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique ("supra-atomique"). Le mot chimiste est dérivé...) français Henri Moissan (1852-1907), qui fut le premier à synthétiser le SiC.

Présence naturelle

Le carbure de silicium est extrêmement rare et il n'est pas naturellement fabriqué au centre de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...). En fait il se trouve en petite quantité dans certains types de météorites et à l'état de trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du...) microscopique dans certains corindons et kimberlites. Aussi tous les carbures de silicium vendus dans le monde (Le mot monde peut désigner :) sont synthétiques. La moissanite naturelle a été le premier carbure de silicium découvert en 1905 en Arizona par le Docteur Ferdinand Henri Moissan.

Obtention

Le carbure de silicium est formé par action à chaud du silicium sur le carbone ou par réduction de la silice par un excès de carbone. Les carbures sont des corps thermiquement stables, durs et chimiquement inertes. Parmi les nombreux polytypes mentionnés plus haut, trois sont rattachables respectivement au diamant, à la sphalérite et à la wurtzite. Les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement...) de carbone et de silicium y alternent et y jouent des rôles homologues.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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