بنية كربيد السيليكون وخواصه الكيميائية

 هيكل كربيد السيليكون

كربيد السيليكون هو مركب مستقر نموذجي مرتبط تساهميًا، ومن الناحية النظرية، يتكون كربيد السيليكون من رباعي رباعي الكربون SiC، ولكن الفرق هو فقط الترابط المتوازي أو المضاد المتوازي. يتوفر 75 نوعًا مختلفًا من SiC، مثل α-SiC، وiC β-SiC، وiC 3C-SiC، وiC 4H-SiC، وiC 15R-SiC، إلخ. يمكن تقسيم كل هذه الهياكل إلى نظام بلوري مربع، ونظام بلوري سداسي الأضلاع، ونظام بلوري معيني الشكل، ومن بينها الكلس ألفا-سيكل ألفا وبيتا-سيكل ألفا، ويمكن تحويل الكلس ألفا-سيكل ألفا عند درجة حرارة 2100-2400 ℃، ويمكن إنتاج الكلس بيتا-سيكل من خليط بسيط من السيليكون والكربون عند درجة حرارة حوالي 1450 ℃. يمكن تحليل البنية المجهرية للسيليكون المجهرية وقياسها في أشكال متعددة باستخدام تقنيات الفحص المجهري الإلكتروني النافذ والكشف عن حيود الأشعة السينية. من أجل التمييز بين البنى المختلفة، يلزم وجود تسميات. لا تتوافق هذه التسميات مع اصطلاح قانون الطور والتسميات المعدنية، ولكنها شائعة لأنها ملائمة

 كربيد السيليكون الخواص الكيميائية

من السهل أكسدة كربيد السيليكون نفسه، ولكنه يتأكسد لتكوين طبقة ثاني أكسيد السيليكون، ويتم إعاقة عملية الأكسدة تدريجيًا. في الهواء، تبدأ أكسدة كربيد السيليكون في الهواء عند 800 درجة مئوية، ولكن ببطء شديد؛ ومع ارتفاع درجة الحرارة، يتسارع معدل الأكسدة بشكل حاد. يكون معدل أكسدة كربيد السيليكون أسرع 1. 6 مرات في الأكسجين منه في الهواء؛ ويتباطأ معدل الأكسدة مع مرور الوقت. إذا تم رسم مقدار الأكسدة بمرور الوقت، يتم الحصول على رسم بياني مكافئ نموذجي. وهذا يعكس التأثير المعيق لطبقة السيليكا الواقية على معدل أكسدة سيراميك كربيد السيليكون. عند الأكسدة، إذا كانت هناك مواد يمكن أن تزيل أو تكسر طبقة ثاني أكسيد السيليكون، فسوف يتأكسد كربيد السيليكون بسهولة أكثر. على سبيل المثال: يحتوي الحديد والمنغنيز والمعادن الأخرى على العديد من المركبات، ويمكن أن تتأكسد كربيد السيليكون بواسطة أكاسيدها، ويمكن أن تولد مركبات منخفضة نقطة الانصهار مع ثاني أكسيد السيليكون، ويمكن أن تؤدي إلى تآكل سيراميك كربيد السيليكون. على سبيل المثال، FeO في 1 300 ℃، MnO في 1 360 ℃ يمكن أن يؤدي إلى تآكل كربيد السيليكون؛ و CaO، MgO في 1 000 ℃ يمكن أن يؤدي إلى تآكل سيراميك كربيد السيليكون.