Carbure de silicium - Définition
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Introduction
| Carbure de silicium | ||
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| Général | ||
| Nom IUPAC | ||
| No CAS | ||
| No EINECS | ||
| PubChem | ||
| SMILES | ||
| InChI | ||
| Apparence | dépendant de la pureté des cristaux jaunes, verts, bleus ou noirs. | |
| Propriétés chimiques | ||
| Formule brute | CSi | |
| Masse molaire | 40,0962 ± 0,0011 g·mol-1 | |
| Propriétés physiques | ||
| T° fusion | Point de sublimation : 2 700 °C | |
| Solubilité | insoluble dans l'eau. Soluble dans certains métaux fondus (z. B. Ni, Fe) | |
| Conductivité thermique | ≈490 W/m/K à 20 °C | |
| Cristallographie | ||
| symbole de Pearson | hR6 | |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | R3m (n°160) | |
| Précautions | ||
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| Phrases R : 36/37/38 - 40 | ||
| Phrases S : 26 - 36/37 | ||
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Le carbure de silicium est un minéral presque exclusivement artificiel, une céramique composée de silicium et de carbone (SiC).
Découverte
Ce matériau a été découvert accidentellement par Berzelius en 1824 lors d'une expérience pour synthétiser du diamant. Acheson, grâce à ses travaux, fonde la Carborundum Company dans l'intention de produire un abrasif.
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 de carbone et de silicium y alternent et y jouent des rôles homologues.
Synonymes
- Moissanite, forme naturelle et extrêmement rare du carbure de silicium tire son nom du chimiste français Henri Moissan (1852-1907), qui a découvert une météorite en Arizona en 1905 composés de petits cristaux naturels de SiC.
- Carborundum, nom populaire de la forme synthétique, qui est une marque déposée.
Utilisation
- En bijouterie sous le nom de moissanite ; les gros cristaux de moissanite sont commercialisés en tant qu'imitations du diamant.
- Comme abrasif sous le nom de carborundum (marque déposée de DuPont)
- En électronique comme semi-conducteur à large bande
- En association avec l'aluminium pour former l'Al-SiC, un isolant électrique aux propriétés thermiques intéressantes
- En mécanique, par exemple pour faire des paliers
- Dans la construction de certains fours
- Dans le processus de fabrication du graphène épitaxié.
Il était autrefois utilisé dans la fabrication de parafoudres, mais a été supplanté par l'oxyde de zinc.
Sa dureté Mohs, très élevée, est de 9,5.
Le carbure de silicium pur est produit en nombreux polytypes, aux propriétés légèrement différentes, les plus importants étant :
- 4H -SiC et 6H -SiC, ou α-SiC, hexagonal
- 3C -SiC, ou β-SiC, cubique à faces centrées
Plusieurs polytypes à longue période sont connus, à symétrie hexagonale, trigonale et rhomboédrique.
