炭化ケイ素は、炭素及びシリコンから成る固体共有結合です。モーススケールで9.0から10の値は非常に難しく、その化学式はSiCです。これは、炭素が共有三重結合によってシリコンに結合され、正の電荷（+ ）Siと負電荷（オン-炭素（上）+ Si≡C - ）。
実際、この化合物の結合はまったく異なります。1824年に、ダイヤモンドを合成しようとしたスウェーデンの化学者、ヨンヤコブベルゼリウスによって発見されました。1893年、フランスの科学者ヘンリーモワサニは、炭化ケイ素を含む組成の鉱物を発見しました。
この発見は、米国デビルズキャニオンにある隕石のクレーターからの岩石サンプルを調べているときに行われました。彼はこの鉱物をモアッサナイトと名付けました。一方、エドワードグッドリッチアチソン（1894）は、炭化ケイ素を合成する方法を開発し、高純度の砂または石英を石油コークスと反応させました。
グッドリッチは、得られた製品をカーボランダム（またはカーボランダム）と呼び、研磨剤を製造する会社を設立しました。
化学構造
上の画像は、炭化ケイ素の立体構造と結晶構造を示しています。この配置は、CとSiの原子半径が異なるにもかかわらず、ダイヤモンドの配置と同じです。
イオン性固体とそれらの静電相互作用とは異なり、すべての結合は強く共有結合的で方向性があります。
SiCは分子四面体を形成します。つまり、すべての原子が他の4つの原子にリンクされています。これらの四面体ユニットは共有結合によって結合され、層状結晶構造を採用しています。
また、これらの層には、A、B、Cの3つのタイプの独自の結晶配置があります。
つまり、層Aは層Bとは異なり、層Bは層Cとは異なります。したがって、SiC結晶は一連の層の積み重ねで構成され、ポリタイプ現象として知られる現象が発生します。
たとえば、立方体のポリタイプ（ダイヤモンドと同様）はABC層のスタックで構成されているため、3Cの結晶構造を持っています。
これらの層の他のスタックも、これらの菱面体晶と六角形のポリタイプの間に他の構造を生成します。実際、SiCの結晶構造は「結晶の乱れ」になってしまいます。
SiCの最も単純な六角形の構造である2H（上の画像）は、ABABAシーケンスを使用してレイヤーを積み重ねた結果として形成されます。 。
プロパティ
一般的な特性
モル質量
40.11 g / mol
外観
入手方法や使用する素材により異なります。黄色、緑、黒がかった青色、または虹色の結晶です。
密度
3.16 g / cm3
融点
2830°C
屈折率
2.55。
結晶
多形があります：αSiC六方晶とβSiC立方晶。
硬度
モーススケールで9から10。
化学薬品に対する耐性
強酸・強アルカリの作用に強いです。また、炭化ケイ素は化学的に不活性です。
熱特性
-高い熱伝導性。
-高温に耐えます。
-高い熱伝導性。
・線熱膨張係数が小さいため、低膨張で高温にも対応します。
・熱衝撃に強い。
機械的性質
-圧縮に対する高い耐性。
-摩耗や腐食に強い。
・強度と耐久性に優れた軽量素材です。
-高温での弾性抵抗を維持します。
プロパティ
それは、電界への電力の散逸がほとんどなく、高温および極度の電圧でその機能を果たすことができる半導体です。
用途
研磨剤として
-炭化ケイ素は、高温、高電圧、または電界勾配に8倍以上耐えられる半導体です。このため、ダイオード、トランジター、サプレッサー、高エネルギーマイクロ波デバイスの構築に役立ちます。
-コンパウンドを使用して、最初のラジオ（1907）の発光ダイオード（LED）と検出器が製造されます。現在、LED電球の製造では、炭化ケイ素が10から100倍明るい光を放出する窒化ガリウムに置き換えられています。
-電気システムでは、炭化ケイ素は、電圧を調整することによって抵抗を調整できるため、電力システムの避雷針として使用されます。
構造化セラミックの形で
-焼結として知られているプロセスでは、炭化ケイ素粒子とそのコンパニオンの粒子が、この混合物の溶融温度よりも低い温度に加熱されます。したがって、粒子間に強い結合を形成することにより、セラミック物体の抵抗と強度を高めます。
-炭化ケイ素構造セラミックは、幅広い用途を持っています。それらは、ディスクブレーキや自動車のクラッチ、ディーゼルパティキュレートフィルター、オイルの添加剤として摩擦を減らすために使用されます。
-炭化ケイ素構造セラミックの使用は、高温に曝される部品で広く行われています。たとえば、これはロケット噴射装置のスロートと炉のローラーの場合です。
-高い熱伝導率、硬度、および高温安定性の組み合わせにより、炭化ケイ素で製造された熱交換器のチューブのコンポーネントが作成されます。
-構造用セラミックは、サンドブラストインジェクター、自動車用ウォーターポンプシール、ベアリング、押出ダイに使用されます。金属製錬で使用されるるつぼの材料でもあります。
-ガラスや非鉄金属の製錬、および金属の熱処理に使用される発熱体の一部です。
その他の用途
・気体の温度測定に使用できます。パイロメトリーと呼ばれる手法では、炭化ケイ素フィラメントが加熱され、800〜2500ºKの範囲の温度と相関する放射線を放出します。
-原子力発電所で使用され、核分裂により生成された物質の漏洩を防止します。
-鉄鋼の生産では燃料として使用されます。
参考文献
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