Какую кристаллическую решетку имеет карбид кремния

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Карбид кремния ( SiCcap S i cap C), 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 [SiC4]open bracket cap S i cap C sub 4 close bracket или [CSi4]open bracket cap C cap S i sub 4 close bracket. Полиморфизм и политипизм Одной из главных особенностей SiCcap S i cap C является его способность существовать в различных структурных формах, называемых политипами. Они различаются порядком упаковки слоев по высоте элементарной ячейки:

  • βbeta-SiC (Кубическая модификация): Имеет структуру типа цинковой обманки (сфалерита). Обозначается как 3C. Это единственная низкотемпературная кубическая форма.
  • αalpha-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
ТвердостьСоставляет 9–9,5 по шкале Мооса (уступает только алмазу и бору).
ТермостойкостьТемпература разложения (сублимации) составляет около 2730°C.
ПроводимостьЯвляется широкозонным полупроводником.
Химическая стойкостьНе 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.

Форма ответа

Ваш аватар