δομή και χημικές ιδιότητες καρβιδίου του πυριτίου

 Δομή καρβιδίου του πυριτίου

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι μια τυπική σταθερή ένωση με ομοιοπολικό δεσμό.Θεωρητικά, το καρβίδιο του πυριτίου αποτελείται από τετράεδρα SiC, αλλά η διαφορά είναι μόνο ο παράλληλος ή ο αντιπαράλληλος δεσμός. Υπάρχουν 75 παραλλαγές του SiC, όπως α-SiC, β-SiC, 3C-SiC, 4H-SiC, 15R-SiC κ.λπ. Όλες αυτές οι δομές μπορούν να χωριστούν σε τετραγωνικό κρυσταλλικό σύστημα, εξαγωνικό κρυσταλλικό σύστημα και ρομβοειδές κρυσταλλικό σύστημα, μεταξύ των οποίων το α-SiC και το β-SiC είναι τα πιο κοινά. Το β-SiC μπορεί να μετατραπεί σε α-SiC στους 2100-2400 ℃ και το β-SiC μπορεί να παραχθεί από ένα απλό μείγμα πυριτίου και άνθρακα σε θερμοκρασία περίπου 1450 ℃. Η μικροδομή του SiC μπορεί να αναλυθεί και να ποσοτικοποιηθεί σε πολλαπλές μορφές με τη χρήση τεχνικών ανίχνευσης ηλεκτρονικής μικροσκοπίας διέλευσης και περίθλασης ακτίνων Χ. Προκειμένου να γίνει διάκριση μεταξύ των διαφόρων δομών, απαιτείται ονοματολογία. Αυτή η ονοματολογία είναι ασύμβατη με τη σύμβαση του νόμου των φάσεων και την ορυκτολογική ονοματολογία, αλλά είναι δημοφιλής επειδή είναι βολική

 Καρβίδιο του πυριτίου Χημικές ιδιότητες

Το ίδιο το καρβίδιο του πυριτίου οξειδώνεται εύκολα, αλλά οξειδώνεται σχηματίζοντας ένα φιλμ διοξειδίου του πυριτίου και η διαδικασία οξείδωσης παρεμποδίζεται σταδιακά. Στον αέρα, η οξείδωση του καρβιδίου του πυριτίου αρχίζει στους 800 ℃, αλλά πολύ αργά- καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ο ρυθμός οξείδωσης επιταχύνεται απότομα. Ο ρυθμός οξείδωσης του καρβιδίου του πυριτίου είναι 1. 6 φορές ταχύτερος στο οξυγόνο από ό,τι στον αέρα- ο ρυθμός οξείδωσης επιβραδύνεται με την πάροδο του χρόνου. Εάν η ποσότητα της οξείδωσης απεικονιστεί σε διάγραμμα με το χρόνο, προκύπτει ένα τυπικό παραβολικό διάγραμμα. Αυτό αντικατοπτρίζει την παρεμποδιστική επίδραση του προστατευτικού στρώματος πυριτίας στον ρυθμό οξείδωσης του κεραμικού καρβιδίου του πυριτίου. Κατά την οξείδωση, εάν υπάρχουν ουσίες που μπορούν να αφαιρέσουν ή να σπάσουν τη μεμβράνη διοξειδίου του πυριτίου, το καρβίδιο του πυριτίου θα οξειδωθεί εύκολα περαιτέρω. Για παράδειγμα: ο σίδηρος, το μαγγάνιο και άλλα μέταλλα έχουν διάφορες ενώσεις, το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να οξειδωθεί από τα οξείδιά τους , και μπορεί να δημιουργήσει ενώσεις χαμηλού σημείου τήξης με διοξείδιο του πυριτίου, μπορεί να διαβρώσει το κεραμικό καρβίδιο του πυριτίου. Για παράδειγμα, το FeO σε 1 300 ℃, το MnO σε 1 360 ℃ μπορεί να διαβρώσει το καρβίδιο του πυριτίου και το CaO, MgO σε 1 000 ℃ μπορεί να διαβρώσει το κεραμικό καρβίδιο του πυριτίου.