409-21-2

Carbure de silicium

Carbure de silicium
Carbure de silicium
Général
Nom IUPAC Carbure de silicium
No CAS 409-21-2
No EINECS 206-991-8
PubChem 9863
SMILES
InChI
Apparence dépendant de la pureté des cristaux jaunes, verts, bleus ou noirs.[1]
Propriétés chimiques
Formule brute CSi
Masse molaire 40,0962 gmol-1
C 29,95 %, Si 70,05 %,
Propriétés physiques
T° fusion Point de sublimation : 2 700 °C[1]
Solubilité insoluble dans l'eau[1].
Soluble dans certains métaux fondus (z. B. Ni, Fe)
Conductivité thermique ≈490 W/m/K à 20 °C
Précautions
Directive 67/548/EEC
Nocif
Xn
Phrases R : 36/37/38 - 40
Phrases S : 26 - 36/37
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le carbure de silicium (SiC), aussi connu sous le nom de carborundum ou de moissanite, est une céramique composée de silicium et de carbone.

Minéral presque exclusivement artificiel, il est utilisé :

  • En bijouterie sous le nom de moissanite ; les gros cristaux de moissanite sont commercialisés en tant qu'imitations du diamant.
  • Comme abrasif sous le nom de carborundum (marque déposée de DuPont)
  • En électronique comme semi-conducteur à large bande
  • En association avec l'aluminium pour former l'Al-SiC, un isolant électrique aux propriétés thermiques intéressantes
  • En mécanique, par exemple pour faire des paliers
  • Dans la construction de certains fours
  • Dans le processus de fabrication du graphène épitaxié.

Il était autrefois utilisé dans la fabrication de parafoudres, mais a été supplanté par l'oxyde de zinc.

Sa dureté Mohs, très élevée, est de 9,5.

Le carbure de silicium pur est produit en nombreux polytypes, aux propriétés légèrement différentes, les plus importants étant :

Plusieurs polytypes à longue période sont connus, à symétrie hexagonale, trigonale et rhomboédrique.

Sommaire

Découverte

Ce matériau a été découvert accidentellement par Berzelius en 1824 lors d'une expérience pour synthétiser du diamant. Acheson, grâce à ses travaux, fonde la Carborundum Company dans l'intention de produire un abrasif.

Le nom de « moissanite » vient du chimiste français Henri Moissan (1852-1907), qui a découvert une météorite en Arizona en 1905 composés de petits cristaux naturels de SiC.

Présence naturelle

Le carbure de silicium est extrêmement rare et il n'est pas naturellement fabriqué au centre de la Terre. En fait il se trouve en petite quantité dans certains types de météorites et à l'état de trace microscopique dans certains corindons et kimberlites. Aussi tous les carbures de silicium vendus dans le monde sont synthétiques. La moissanite naturelle a été le premier carbure de silicium découvert en 1905 en Arizona par le docteur Ferdinand Henri Moissan.

Obtention

Le carbure de silicium est formé par action à chaud du silicium sur le carbone ou par réduction de la silice par un excès de carbone. Les carbures sont des corps thermiquement stables, durs et chimiquement inertes. Parmi les nombreux polytypes mentionnés plus haut, trois sont rattachables respectivement au diamant, à la sphalérite et à la wurtzite. Les atomes de carbone et de silicium y alternent et y jouent des rôles homologues.

Silicon carbide detail.jpg

Propriétés mécaniques et électriques

  • Propriétés électriques
    • Résistance diélectrique : 300 MV.m-1

Références

  1. a , b  et c CARBURE DE SILICIUM (NON FIBREUX), fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
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