1. L'estructura cristal·lina del carbur de silici
El carbur de silici té una estructura cristal·lina tetraèdrica en la qual cada àtom de silici està unit a quatre àtoms de carboni i cada carboni a quatre àtoms de silici. Els enllaços són fortament covalents, cosa que confereix al material la seva extrema duresa i estabilitat tèrmica. L'apilament de les capes tetraèdriques pot variar, produint molts politips de la mateixa composició.
2. Politips alfa i beta
El carbur de silici existeix en més de 200 politips, que es diferencien en la seqüència d'apilament de les capes. Les més habituals són la fase beta cúbica (3C) i les fases alfa hexagonals (4H, 6H i altres). La fase beta es veu afavorida a temperatures més baixes, mentre que les fases alfa es formen a temperatura més alta, i la composició de la fase influeix en les propietats i l'aplicació del material.
3. Composició de la Grau Comercial 90%.
El carbur de silici comercial al 90% conté al voltant del 90% de SiC, amb silici lliure, sílice i petites quantitats de ferro, alumini i calci com a balanç. El silici i la sílice lliure provenen del forn de producció, i els seus nivells estan controlats perquè afecten el comportament metal·lúrgic i refractari. El grau s'especifica pel contingut de SiC i els límits d'impureses.
4. Microestructura del producte
La microestructura del producte comercial consta de grans de carbur de silici units entre si, amb les fases lliures de silici i òxid distribuïdes entre elles. Per als graus metal·lúrgics, la distribució de la mida del gra es controla mitjançant trituració i cribratge. Per als productes refractaris, la microestructura està dissenyada pel sistema d'unió utilitzat en el maó o colable.
5. Com es relaciona l'estructura amb les propietats
L'estructura tetraèdrica dóna al material la seva duresa, conductivitat tèrmica i estabilitat química. La composició del politip afecta les propietats dels semiconductors, per això el carbur de silici de grau electrònic-s'especifica pel politip. La mida del gra i les fases d'impuresa controlen el comportament en addicions metal·lúrgiques i refractaris. L'estructura és, per tant, el vincle entre la nota i el seu rendiment.
6. Preguntes freqüents
P1: Quina és l'estructura del carbur de silici?Una estructura cristal·lina tetraèdrica en la qual els àtoms de silici i de carboni estan units a quatre dels altres, produint una duresa i estabilitat extremes.
P2: Què són el carbur de silici alfa i beta?Politips que es diferencien en l'apilament de les capes de cristall; beta és cúbic i alfa és hexagonal, amb diferents temperatures de formació.
P3: Què hi ha al 90% SiC comercial?Al voltant del 90% de SiC amb silici lliure, sílice i petites quantitats d'impureses.
P4: Per què importa el politip?Afecta el comportament dels semiconductors i d'alta{0}}temperatura del material.
P5: Com es controla la microestructura?Mitjançant la pràctica del forn per a la forma de cristall i per trituració, cribratge i unió per al producte comercial.
P6: Què haurien d'especificar els compradors?El contingut de SiC, la composició de la fase si escau, els límits d'impureses i la mida de les partícules.
