Le carbure de silicium (SiC) est un compos\u00e9 synth\u00e9tique extr\u00eamement dur de silicium et de carbone qui existe \u00e0 l'\u00e9tat naturel sous forme de moissanite et, dans une moindre mesure, dans les m\u00e9t\u00e9orites \u00e0 chondrite carbon\u00e9e.<\/p>\n
Produit par la fusion de sable siliceux et de coke \u00e0 haute temp\u00e9rature dans un four \u00e9lectrique, le quartz existe sous au moins 70 formes cristallines diff\u00e9rentes, la forme alpha avec une structure cristalline hexagonale similaire \u00e0 la wurtzite \u00e9tant la plus r\u00e9pandue.<\/p>\n
Le carbure de silicium, plus commun\u00e9ment appel\u00e9 Carborundum, est un compos\u00e9 c\u00e9ramique non oxyd\u00e9 pr\u00e9sentant des propri\u00e9t\u00e9s exceptionnelles de duret\u00e9 et de r\u00e9sistance chimique, qui le placent au deuxi\u00e8me rang apr\u00e8s le diamant. En outre, le carbure de silicium \u00e0 l'\u00e9tat pur r\u00e9siste \u00e0 l'oxydation \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es, ce qui permet d'obtenir une conductivit\u00e9 \u00e9lectrique et une conductivit\u00e9 plus fiables.<\/p>\n
Le sable siliceux est chauff\u00e9 avec du carbone dans un four \u00e9lectrique pour produire du SiC. Le mat\u00e9riau cristallin vert \u00e0 noir bleut\u00e9 qui en r\u00e9sulte peut ensuite \u00eatre s\u00e9par\u00e9 en cat\u00e9gories aux propri\u00e9t\u00e9s physiques diff\u00e9rentes : par exemple, la cat\u00e9gorie m\u00e9tallurgique A pr\u00e9sente des couches grossi\u00e8res, tandis que les cristaux plus lisses de la cat\u00e9gorie b forment des structures plus douces.<\/p>\n
Ces polytypes de structures en couches pr\u00e9sentent des propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques, optiques et thermiques particuli\u00e8res. Leurs liaisons atomiques consistent en quatre atomes de silicium li\u00e9s \u00e0 quatre atomes de carbone selon un sch\u00e9ma carr\u00e9 irr\u00e9gulier formant quatre cristaux hexagonaux, ce qui leur conf\u00e8re des propri\u00e9t\u00e9s de semi-conducteur \u00e0 large bande interdite. L'extrusion ou le pressage isostatique \u00e0 froid permet de fa\u00e7onner ces mat\u00e9riaux en tiges ou en tubes destin\u00e9s \u00e0 \u00eatre utilis\u00e9s comme tiges et tubes.<\/p>\n
Le carbure de silicium (SiC), plus commun\u00e9ment appel\u00e9 carborundum, est un compos\u00e9 chimique solide de silicium et de carbone qui poss\u00e8de des propri\u00e9t\u00e9s de semi-conducteur \u00e0 large bande interdite. R\u00e9fractaire par nature, le carbure de silicium est \u00e9galement connu pour sa conductivit\u00e9 thermique \u00e9lev\u00e9e et ses faibles propri\u00e9t\u00e9s de dilatation thermique qui lui conf\u00e8rent une grande r\u00e9sistance aux chocs thermiques.<\/p>\n
Le SiC cristallin se pr\u00e9sente sous la forme d'une structure \u00e9troitement empil\u00e9e avec quatre atomes de silicium et quatre atomes de carbone li\u00e9s par une coordination t\u00e9tra\u00e9drique, et il existe plus de 70 polytypes ; le SiC alpha se trouve le plus souvent \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 2000 degr\u00e9s Celsius avec une structure cristalline hexagonale similaire \u00e0 la Wurtzite. En revanche, la modification b\u00eata, avec une structure cristalline de zincblende similaire au diamant et la formation de sphal\u00e9rite, se produit \u00e0 des temp\u00e9ratures plus basses.<\/p>\n
Le carborundum est une substance extr\u00eamement rare dans la nature, mais un \u00e9l\u00e9ment essentiel des m\u00e9t\u00e9orites riches en carbone pr\u00e9sentes dans l'espace. Synth\u00e9tis\u00e9 artificiellement pour la premi\u00e8re fois en 1891 par Edward Acheson dans le cadre de ses travaux de production de diamants artificiels, ce mat\u00e9riau a \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvert \u00e0 l'\u00e9tat naturel dans la m\u00e9t\u00e9orite Canyon Diablo de l'Arizona en 1893 et baptis\u00e9 moissanite en l'honneur du prix Nobel Henri Moissan.<\/p>\n
Le carbure de silicium pr\u00e9sente une surface extr\u00eamement dure, avec un indice de 9 sur l'\u00e9chelle de Mohs, ce qui en fait la c\u00e9ramique non oxyd\u00e9e la plus dure et l'un des mat\u00e9riaux les plus durs au monde. Il constitue un excellent choix de mat\u00e9riau pour les applications impliquant une usure m\u00e9canique, telles que les abrasifs et les r\u00e9fractaires, tout en pr\u00e9sentant de bonnes propri\u00e9t\u00e9s thermiques qui r\u00e9sistent aux environnements \u00e0 haute temp\u00e9rature ainsi qu'aux chocs thermiques.<\/p>\n
Le silicium remplace la moiti\u00e9 des atomes de carbone, ce qui am\u00e9liore les propri\u00e9t\u00e9s de conduction thermique en raison du rayon atomique similaire entre le silicium et le carbone, contribuant ainsi \u00e0 r\u00e9duire la diffusion des phonons.<\/p>\n
Le carbure de silicium se pr\u00e9sente sous la forme de cristaux iridescents jaunes, verts ou noirs bleut\u00e9s qui se subliment en se d\u00e9composant \u00e0 2700 degr\u00e9s Celsius. Bien qu'insoluble dans l'eau, le carbure de silicium est soluble dans les alcalis fondus tels que NaOH et KOH, ainsi que dans le fer fondu. Son module d'Young et sa duret\u00e9 sont d\u00e9termin\u00e9s par la texture, les d\u00e9fauts d'empilement, la taille des grains et la nature de leurs limites.<\/p>\n
La large bande interdite du carbure de silicium lui permet de supporter des temp\u00e9ratures et des tensions plus \u00e9lev\u00e9es que le silicium, ce qui le rend adapt\u00e9 aux applications n\u00e9cessitant des dispositifs \u00e9lectroniques rapides mais fiables. En outre, sa capacit\u00e9 \u00e0 supporter une telle tension est inestimable dans les syst\u00e8mes de batterie des v\u00e9hicules \u00e9lectriques qui r\u00e9duisent \u00e0 la fois la taille et le poids en \u00e9liminant compl\u00e8tement les onduleurs.<\/p>\n
Le SiC est un mat\u00e9riau populaire en raison de sa combinaison de propri\u00e9t\u00e9s c\u00e9ramiques et semi-conductrices, qui contribue au progr\u00e8s de la technologie \u00e9lectronique. En outre, sa duret\u00e9, sa r\u00e9sistance, sa faible dilatation thermique et sa r\u00e9sistance aux r\u00e9actions chimiques ont contribu\u00e9 \u00e0 sa popularit\u00e9 croissante.<\/p>\n
Le carbure de silicium est obtenu en chauffant du sable siliceux pur avec du carbone dans un four \u00e9lectrique, ce qui permet de cr\u00e9er des lingots de qualit\u00e9 m\u00e9tallurgique et abrasive, appel\u00e9s a-SiC et b-SiC en fonction de leur qualit\u00e9 et de l'usage auquel ils sont destin\u00e9s. Une fois les lingots form\u00e9s, ils sont d\u00e9coup\u00e9s en diff\u00e9rentes tailles et formes en fonction des applications souhait\u00e9es avant d'\u00eatre m\u00e9lang\u00e9s \u00e0 des \u00e9l\u00e9ments suppl\u00e9mentaires tels que l'aluminium ou l'azote pour obtenir les caract\u00e9ristiques souhait\u00e9es.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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