Carbure de silicium
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Le carbure de silicium est un composé chimique de formule SiC. C'est une céramique ultraréfractaire ultradure semiconductrice synthétique, qu'on peut trouver dans la nature sous la forme d'un minéral très rare, la moissanite.
Carbure de silicium | |
Pastilles de SiC pur (~3 mm de diamètre). |
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__ Si __ C Structure cristalline du carbure de silicium β (polymorphe 3C, ou sphalérite). |
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Identification | |
---|---|
No CAS | 409-21-2 |
No ECHA | 100.006.357 |
No CE | 206-991-8 |
No RTECS | VW0450000 |
PubChem | 9863 |
ChEBI | 29390 |
SMILES | |
InChI | |
Apparence | solide cristallisé[1] |
Propriétés chimiques | |
Formule | CSi |
Masse molaire[2] | 40,096 2 ± 0,001 1 g/mol C 29,95 %, Si 70,05 %, |
Moment dipolaire | D |
Diamètre moléculaire | nm |
Propriétés physiques | |
T° fusion | 2 700 °C[1] (décomposition) |
Solubilité | insoluble dans l'eau[1], à hauteur de 10 mg L−1[3] |
Masse volumique | 3,16 g cm−3[1] à 20 °C |
Conductivité thermique | W m−1 K−1 |
Vitesse du son | m s−1 |
Thermochimie | |
S0gaz, 1 bar | J K−1 mol−1 |
S0liquide, 1 bar | J K−1 mol−1 |
S0solide | J K−1 mol−1 |
ΔfH0gaz | kJ mol−1 |
ΔfH0liquide | kJ mol−1 |
ΔfH0solide | kJ mol−1 |
Cp | J K−1 mol−1 |
Cristallographie | |
Système cristallin | Hexagonal |
Symbole de Pearson | [4] |
Classe cristalline ou groupe d’espace | P63mc, (no 186) [4] hexagonal Hermann-Mauguin : |
Structure type | wurtzite[5] |
Précautions | |
SGH[1] | |
H315, H319, H335, H351, P201, P261, P280, P305+P351+P338, P405 et P501 H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires H351 : Susceptible de provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) P201 : Se procurer les instructions avant utilisation. P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. P405 : Garder sous clef. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans … |
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SIMDUT[1] | |
D2B, |
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NFPA 704[1] | |
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Grâce au procédé Acheson, depuis la fin du XIXe siècle, on sait produire industriellement de la poudre de carbure de silicium, qui servit d'abord comme abrasif. Les grains de SiC peuvent être traités par frittage pour obtenir des pièces en céramique très dures — de 9,0 à 9,5 sur l'échelle de Mohs — qui sont largement utilisées pour des applications exigeant une résistance élevée comme les freins, les embrayages, ou les plaques de certains gilets pare-balles.
Le carbure de silicium a également des applications électroniques qui remontent au début du XXe siècle, dans les premières radios, puis des diodes électroluminescentes (LED) ; aujourd'hui, ce matériau est employé dans les composants électroniques devant fonctionner à température ou sous des tensions élevées. Il est possible d'obtenir de grands monocristaux de carbure de silicium par le procédé de Lely, cristaux qui peuvent ensuite être taillés en gemmes appelées moissanite synthétique.
Le carbure de silicium présente plus de 250 polymorphes[6], dont les principaux sont l'α-SiC (ou polytype 6H, hexagonal), le β-SiC (ou polytype 3C, de type sphalérite), et le carbure de silicium 4H.