Carbure de silicium (SiC), aussi connu sous le nom carborundum, est un semi-conducteur contenant du silicium et du carbone. Il se produit dans la nature sous forme de moissanite minérale extrêmement rare. La poudre de SiC synthétique est produite en série depuis 1893 à utiliser comme abrasif.
Le SiC existe sous différentes structures cristallines, appelés polytypes. Chaque polytype est désigné par un nombre qui représente le nombre de couches dans une période de son réseau cristallin, et une lettre qui signifie le type de réseau cristallin. Les deux polytypes les plus courants de carbure de silicium sont “alpha” (α-SiC) et “bêta” (β-SiC).
- Carbure de silicium alpha (α-SiC): Le carbure de silicium alpha est le polytype le plus courant, caractérisé par une structure cristalline hexagonale (semblable à une structure cristalline de wurtzite). Il se forme à des températures supérieures à 1700 °C et a une dureté légèrement inférieure à celle du carbure de bore, mais il est toujours plus dur que la plupart des autres matériaux. Maintenant, le carbure de silicium produit par l'industrie chinoise est divisé en carbure de silicium noir et carbure de silicium vert, qui sont tous deux des cristaux hexagonaux et appartiennent à α-SiC.
- Carbure de silicium bêta (β-SiC): Carbure de silicium bêta, d'autre part, a une structure cristalline cubique (semblable à une structure cristalline de zinc blende). Il se forme à des températures inférieures 1700 °C et est souvent utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs en raison de sa bonne conductivité thermique, faible dilatation thermique, large bande interdite, et une excellente mobilité électronique.
Il est important de noter que ces polytypes partagent la même formule chimique (SiC), mais la différence de structure cristalline leur donne des propriétés physiques légèrement différentes. Cela permet au matériau d'être utilisé dans une large gamme d'applications, comme dans les abrasifs, céramique structurale, pièces automobiles, composants électriques, et même dans les applications aérospatiales.
