cacbua silic (SiC), còn được biết là carborundum, là chất bán dẫn chứa silicon và carbon. Nó xuất hiện trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật moissanite cực kỳ quý hiếm.. Bột SiC tổng hợp đã được sản xuất hàng loạt kể từ 1893 để sử dụng như một chất mài mòn.
SiC tồn tại ở nhiều dạng cấu trúc tinh thể khác nhau, được gọi là polytype. Mỗi polytype được biểu thị bằng một số tượng trưng cho số lớp trong một chu kỳ của mạng tinh thể của nó, và một chữ cái biểu thị loại mạng tinh thể. Hai loại polytype phổ biến nhất của cacbua silic là “alpha” (α-SiC) và “phiên bản beta” (β-SiC).
- Cacbua silic alpha (α-SiC): Cacbua silic alpha là loại polytype phổ biến nhất, được đặc trưng bởi cấu trúc tinh thể lục giác (tương tự như cấu trúc tinh thể wurtzite). Nó được hình thành ở nhiệt độ lớn hơn 1700 °C và có độ cứng thấp hơn một chút so với boron cacbua, nhưng nó vẫn cứng hơn hầu hết các vật liệu khác. Hiện tại, cacbua silic do ngành công nghiệp Trung Quốc sản xuất được chia thành cacbua silic đen và cacbua silic xanh, cả hai đều là tinh thể lục giác và thuộc về α-SiC.
- Cacbua silic Beta (β-SiC): Beta silic cacbua, Mặt khác, có cấu trúc tinh thể lập phương (tương tự như cấu trúc tinh thể pha trộn kẽm). Nó được hình thành ở nhiệt độ dưới 1700 °C và thường được sử dụng trong ngành bán dẫn do tính dẫn nhiệt tốt, giãn nở nhiệt thấp, khoảng cách băng rộng, và độ linh động điện tử tuyệt vời.
Điều quan trọng cần lưu ý là các polytype này có chung công thức hóa học (SiC), nhưng sự khác biệt về cấu trúc tinh thể khiến chúng có những tính chất vật lý hơi khác nhau. Điều này cho phép vật liệu được sử dụng trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như trong chất mài mòn, gốm kết cấu, phụ tùng ô tô, thành phần điện tử, và thậm chí trong các ứng dụng hàng không vũ trụ.
