Кремния карбид

КРЕМНИЯ КАРБИД (карборунд), химическое соединение кремния с углеродом, SiC. Бесцветное твёрдое хрупкое кристаллическое вещество с алмазным блеском; существует в виде двух кристаллических модификаций: α-SiC с гексагональной кристаллической решёткой (для α-модификации известны различные политипы, отличающиеся последовательностью упаковки слоёв атомов Si и С), β-SiC с кубической гранецентрированной решёткой; переходы между α-SiC и β-SiC происходят в интервале температур 1200-2300 °С в зависимости от приложенного давления; tпл 2830 °С (с разложением), плотность 3200 кг/м3; теплопроводность 490 Вт/(м·К) (300 К), коэффициент термического расширения 5,94·10-6 К-1. Твёрдость по Моосу 9,50-9,75, микротвёрдость для α-SiC 45,3 ГПа (наиболее твёрдое вещество после алмаза, боразона и карбидов бора). Кремния карбид - полупроводник n-типа; ширина запрещённой зоны для различных политипов SiC 2,2-3,3 эВ.

Кремния карбид стоек к действию большинства кислот, растворяется (с разложением) в HF, концентрированной HNO3; взаимодействует с кислородом при температуре выше 1000 °С с образованием кремния диоксида (SiC + 2О2 = SiO2 + CO2). Кремния карбид получают спеканием кварцевого песка и кокса в электропечах при температуре 2000-2200 °С (SiO2 + ЗС = SiC + 2СО). Основной метод получения монокристаллов - кристаллизация из газовой фазы.

В природе - минерал муассанит. Кремния карбид применяется как полупроводниковый материал для силовых и ВЧ-приборов с высокими рабочими температурами, абразивный, огнеупорный, износостойкий материал, для изготовления нагревателей электропечей сопротивления (силитовых стержней), нелинейных резисторов и др.

Лит. смотри при ст. Кремний.  

В. П. Зломанов.