Карбид кремния ( ), также известный как муассанит или карборунд, обладает атомной кристаллической решеткой. Благодаря сильным ковалентным связям между атомами кремния и углерода, это вещество характеризуется исключительной твердостью, высокой температурой плавления и химической инертностью. Особенности структуры Кристаллическая структура карбида кремния основана на тетраэдрической координации: каждый атом кремния окружен четырьмя атомами углерода, и наоборот. В основе всех модификаций лежит элементарный тетраэдр или . Полиморфизм и политипизм Одной из главных особенностей является его способность существовать в различных структурных формах, называемых политипами. Они различаются порядком упаковки слоев по высоте элементарной ячейки:
- -SiC (Кубическая модификация): Имеет структуру типа цинковой обманки (сфалерита). Обозначается как 3C. Это единственная низкотемпературная кубическая форма.
- -SiC (Гексагональные и ромбоэдрические модификации): Группа политипов, образующихся при температурах выше 1700°C. Наиболее распространенными являются:
- 6H (гексагональная);
- 4H (гексагональная);
- 15R (ромбоэдрическая).
Физико-химические свойства, обусловленные решеткой Благодаря прочной атомной решетке карбид кремния обладает следующими характеристиками:
| Свойство | Описание |
|---|---|
| Твердость | Составляет 9–9,5 по шкале Мооса (уступает только алмазу и бору). |
| Термостойкость | Температура разложения (сублимации) составляет около 2730°C. |
| Проводимость | Является широкозонным полупроводником. |
| Химическая стойкость | Не взаимодействует с большинством кислот даже при высоких температурах. |
Я могу рассчитать параметры элементарной ячейки для конкретного политипа или составить сравнительную таблицу свойств карбида кремния и других сверхтвердых материалов.