Le carbure de silicium (\u00e9galement appel\u00e9 carborundum) est un compos\u00e9 chimique inorganique compos\u00e9 d'atomes de silicium et de carbone, naturellement pr\u00e9sent dans la nature sous forme de moissanite et produit en masse depuis 1893 pour \u00eatre utilis\u00e9 comme abrasif.<\/p>\n
Le SiC existe sous plus de 70 formes cristallines, divis\u00e9es en deux polymorphes : le carbure de silicium alpha (a-SiC) et le carbure de silicium b\u00eata (b-SiC). Dans les limites de l'erreur exp\u00e9rimentale, les deux formes fondent simultan\u00e9ment \u00e0 des pressions allant jusqu'\u00e0 10 GPa.<\/p>\n
Le carbure de silicium est un mat\u00e9riau extr\u00eamement dur et dense aux applications multiples. On le trouve dans des produits tels que le papier de verre, les meules, les outils de coupe, les composants automobiles et les r\u00e9fractaires automobiles ; il sert \u00e9galement de r\u00e9fractaire dans les fours, les fourneaux et les rev\u00eatements r\u00e9fractaires, ainsi que de mat\u00e9riau pour les miroirs des t\u00e9lescopes astronomiques en raison de sa duret\u00e9 et de son faible taux de dilatation thermique.<\/p>\n
Edward Goodrich Acheson a \u00e9t\u00e9 le premier \u00e0 produire en masse du carbure de silicium en 1891 en chauffant un m\u00e9lange d'argile et de coke en poudre (carbone) dans un four \u00e9lectrique, produisant un mat\u00e9riau bleu-noir connu sous le nom de \"carborundum\".<\/p>\n
Des \u00e9tudes sur la fusion du carbure de silicium \u00e0 des pressions allant de 5 \u00e0 8 GPa ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 qu'il fond de mani\u00e8re congruente \u00e0 toutes les pressions \u00e9tudi\u00e9es, sa courbe de fusion ayant une pente n\u00e9gative de -44 + 4 K\/GPa, ce qui prouve que la th\u00e9orie de la fonctionnelle de la densit\u00e9 l'a pr\u00e9dit avec pr\u00e9cision.<\/p>\n
Le carbure de silicium (SiC) est un mat\u00e9riau c\u00e9ramique non oxyd\u00e9 dot\u00e9 de propri\u00e9t\u00e9s exceptionnelles qui le rendent utile dans de nombreuses applications \u00e0 haute temp\u00e9rature. Le carbure de silicium est \u00e0 la fois dur et extr\u00eamement r\u00e9sistant, avec une r\u00e9sistance du corps polycristallin pouvant atteindre 27 GPa ; il poss\u00e8de en outre d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance au fluage ainsi que de faibles taux de dilatation thermique.<\/p>\n
La c\u00e9ramique de dioxyde de c\u00e9ramium (CeO2) est insoluble dans l'eau mais soluble dans les solutions alcalines et ferreuses fondues, ce qui en fait la plus dure de toutes les c\u00e9ramiques structurelles avanc\u00e9es. Elle r\u00e9siste \u00e0 l'abrasion, \u00e0 la corrosion, aux chocs et \u00e0 la dilatation thermique \u00e0 haute pression, ce qui la rend id\u00e9ale pour les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature telles que les composants des r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires.<\/p>\n
Le carbure de silicium, plus commun\u00e9ment appel\u00e9 a-SiC, est couramment utilis\u00e9 dans les freins et les embrayages des v\u00e9hicules \u00e9lectriques, ainsi que dans les gilets pare-balles, et comme substrat pour les catalyseurs h\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes. La production de quantit\u00e9s industrielles de ce mat\u00e9riau implique toujours l'utilisation de fours \u00e9lectriques avec du sable de silice pur r\u00e9duit avec du coke finement broy\u00e9 dans un four \u00e9lectrique ; une production \u00e0 l'\u00e9chelle industrielle de carbure de silicium reste un choix populaire pour les applications \u00e0 haute tension dans l'\u00e9lectronique de puissance.<\/p>\n
Le carbure de silicium, \u00e9galement connu sous le nom de dioxyde de silicium, est un compos\u00e9 chimique dur compos\u00e9 de silicium et de carbone qui existe \u00e0 l'\u00e9tat naturel sous la forme du min\u00e9ral moissanite, mais qui est produit en masse depuis 1893 sous forme de poudre et de cristaux pour \u00eatre utilis\u00e9 comme abrasif et comme mat\u00e9riau de plaque c\u00e9ramique pare-balles. Les gros grains de cristal unique peuvent \u00eatre assembl\u00e9s par frittage pour produire des c\u00e9ramiques structurelles extr\u00eamement r\u00e9sistantes ; en outre, il est souvent utilis\u00e9 pour fabriquer des pierres pr\u00e9cieuses synth\u00e9tiques en moissanite connues sous le nom de pierres pr\u00e9cieuses synth\u00e9tiques en moissanite. Le carbure de silicium agit \u00e9galement comme un semi-conducteur ; en le dopant avec de l'azote ou du phosphore, on peut en faire un mat\u00e9riau de type n ; de m\u00eame, le b\u00e9ryllium, le bore ou l'aluminium peuvent le transformer en mat\u00e9riau de type p, en fonction de ses caract\u00e9ristiques ; en le dopant, on le transforme en mat\u00e9riau semi-conducteur de type n.<\/p>\n
Le carbure de silicium poss\u00e8de une bande interdite \u00e9tendue et une forte r\u00e9sistance \u00e0 la rupture du champ \u00e9lectrique, ce qui le rend adapt\u00e9 aux dispositifs \u00e9lectroniques fonctionnant \u00e0 des temp\u00e9ratures ou des tensions extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9es. En outre, sa nature r\u00e9sistante aux chocs thermiques lui permet d'\u00eatre largement utilis\u00e9. Le carbure de silicium se pr\u00e9sente sous la forme de diff\u00e9rentes cellules unitaires (cubiques, rhombo\u00e9driques ou hexagonales). S'il est densifi\u00e9 \u00e0 l'aide d'argile, il peut inhiber la croissance du collet tout en emp\u00eachant la formation de SiO2 qui, autrement, diminuerait le module d'\u00e9lasticit\u00e9. Diverses \u00e9tudes ont examin\u00e9 son comportement de fusion sous haute pression en utilisant des simulations de dynamique mol\u00e9culaire ab initio bas\u00e9es sur des simulations de la th\u00e9orie de la fonctionnelle de la densit\u00e9.<\/p>\n
Le carbure de silicium est un mat\u00e9riau c\u00e9ramique extr\u00eamement dur et rigide qui se caract\u00e9rise par sa capacit\u00e9 \u00e0 supporter des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, son faible coefficient de dilatation thermique et sa r\u00e9sistance aux r\u00e9actions chimiques. Il se pr\u00e9sente sous diff\u00e9rentes tailles et formes, notamment sous forme de granul\u00e9s destin\u00e9s \u00e0 l'achat et de plaquettes pouvant \u00eatre transform\u00e9es en miroirs pour les grands t\u00e9lescopes. Les m\u00e9thodes de production du carbure de silicium vont de la synth\u00e8se directe du carbone au d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur.<\/p>\n
Des \u00e9tudes sur la d\u00e9pendance de la pression des temp\u00e9ratures de Debye dans le SiC ZB et RS de 3100+40 K \u00e0 5-8 GPa en utilisant des exp\u00e9riences de trempe et des mesures in situ ont \u00e9t\u00e9 entreprises pour des temp\u00e9ratures allant de 3100+40 K \u00e0 5-8 GPa en utilisant des exp\u00e9riences de trempe et des mesures in situ. Les r\u00e9sultats d\u00e9montrent qu'\u00e0 la pression ambiante, les deux constantes de Lame (l, m) sont positives avec une d\u00e9viation croissante de m, ce qui sugg\u00e8re une augmentation de la force de nombreux corps non centraux impliquant des interactions de transfert de charge \u00e0 des pressions plus \u00e9lev\u00e9es, ce qui entra\u00eene une rigidit\u00e9 m\u00e9canique dans la compressibilit\u00e9 du SiC.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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