Просмотр кода страницы Карбид кремния

{{Вещество
 | заголовок                 = Карбид кремния
 | картинка                  = <!-- из Викиданных -->
 | картинка3D                = <!-- из Викиданных -->
 | изображение               = Siliciumcarbid.jpg

 | наименование              = <!-- по хим. классификации -->
 | традиционные названия     = <!-- если есть -->
 | сокращения                = <!-- принятые сокращения названия -->
 | молярная масса            = 40,0962

 | плотность                 = {{Comment|3,21 г/см³|Для всех полиморфных модификаций}}<ref>{{книга |заглавие=Handbook of Inorganic Chemicals |издательство=[[S&P Global|McGraw-Hill Education]] |год=2002 |isbn=0070494398 |язык=en |автор=Patnaik, P.}}</ref>
 | предел прочности          = <!-- число, в Н/мм² -->
 | твёрдость                 = 9,5<!-- число (безразм.) -->
 | примеси                   = <!-- типичное кол-во, указать единицы -->
 | состояние                 = кристаллы, друзы или кристаллические порошки от прозрачного белого, жёлтого, зелёного или тёмно-синего до чёрного цветов, в зависимости от чистоты, дисперсности, аллотропных и политипных модификаций.
 | динамическая вязкость     = <!-- число, в Па·с (при 20 °C) -->
 | кинематическая вязкость   = <!-- число, в см²/с (при 20 °C) -->

 | темп. плавления           = (с разл.) 2730
 | темп. кипения             = <!-- число, в °C -->
 | темп. разложения          = <!-- число, в °C -->
 | темп. вспышки             = <!-- число, в °C -->
 | темп. воспламенения       = <!-- число, в °C -->
 | темп. самовоспламенения   = <!-- число, в °C -->
 | тройная точка             = <!-- ? K (? °C), ? Па -->
 | критическая точка         = <!-- ? K (? °C), ? Па -->
 | теплоёмкость              = <!-- число, в Дж/(моль·К) (молярная теп.-ём.) -->
 | теплоёмкость2             = <!-- число, в Дж/(кг·К) (удельная теп.-ём.) -->
 | теплопроводность          = <!-- число, в Вт/(м·K) -->
 | энтальпия образования     = <!-- число, в кДж/моль -->
 | удельная теплота парообразования = <!-- число, в Дж/кг -->
 | удельная теплота плавления       = <!-- число, в Дж/кг -->
 | тепловое расширение       = <!-- число (безразм.) -->
 | интервал трансформации    = <!-- число, в ° -->
 | температура размягчения   = <!-- число, в ° -->
 | давление пара             = <!-- ? Па -->

 | конст. диссоц. кислоты    = <!-- число (безразм.) -->
 | растворимость             = нерастворим
 | растворимость1            = нерастворим
 |   вещество1               = кислотах
 | растворимость2            = <!-- число, в г/100 мл -->
 |   вещество2               = <!-- веществе 2 -->
 | растворимость3            = <!-- число, в г/100 мл -->
 |   вещество3               = <!-- веществе 3 -->
 | растворимость4            = <!-- число, в г/100 мл -->
 |   вещество4               = <!-- веществе 4 -->
 | вращение                  = <!-- число, в ° -->
 | изоэлектрическая точка    = <!-- число (безразм.) -->

 | диапазон прозрачности     = <!-- число-число, в нм -->
 | показатель преломления    = {{Comment|2,55|В инфракрасном спектре; для всех полиморфных модификаций}}<ref name=ioffe>{{cite web |url=http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/SiC/ |title=Properties of Silicon Carbide (SiC) |lang=en |publisher=Ioffe Institute |accessdate= |archiveurl=https://www.webcitation.org/67AWWxys6?url=http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/SiC/ |archivedate=2012-04-24}}</ref>
 | угол Брюстера             = <!-- число, в ° -->

 | гибридизация              = <!-- ? -->
 | координационная геометрия = <!-- ? -->
 | кристаллическая структура = <!-- описание решётки -->
 | дипольный момент          = <!-- число, в Дебай -->

 | CAS                       = 409-21-2
 | EINECS                    = <!-- № по EINECS -->
 | SMILES                    = <!-- Хим. формула по SMILES -->
 | ЕС                        = <!-- Регистрационный № EC -->
 | RTECS                     = 	VW0450000

 | ЛД50                      = <!-- число, в мг/кг -->
 | NFPA 704               = {{NFPA 704
 | опасность для здоровья = 1
 | огнеопасность          = 0
 | реакционноспособность   = 0
 | прочее                 = 
}}
 | токсичность               = 
}}

'''Карби́д кре́мния''' (''[[Карборунд (материал)|карбору́нд]]'') — [[Бинарное соединение|бинарное]] [[Неорганическое соединение|неорганическое]] [[химическое соединение]] [[Кремний|кремния]] с [[углерод]]ом. Химическая формула SiC. В природе встречается в виде чрезвычайно редкого [[минерал]]а — [[муассанит]]а. Порошок карбида кремния был получен в [[1893 год]]у. Используется как [[абразив]], [[полупроводник]], в микроэлектронике (в силовых установках электроавтомобилей), для имитирующих [[алмаз]] вставок в [[ювелирные украшения]].

== Открытие и начало производства ==
[[Файл:SiC LED historic.jpg|thumb|left|220px|Повторение эксперимента Г. Д. Раунда]]
О ранних, не систематических и часто непризнанных [[синтез]]ах карбида кремния сообщали Деспретз ({{lang-fr|[[:fr:César Despretz|César Despretz]]}}; 1849), Марсден ({{lang-en|Robert Sydney Marsden}}; 1880) и Колсон (''Albert Colson''; 1882 год)<ref>{{книга |ссылка=https://books.google.com/books?id=ObwHdIT0C0QC |страницы=115 |заглавие=Carbide, nitride, and boride materials synthesis and processing |издательство=Springer |год=1997 |isbn=0412540606 |язык=en |автор=Weimer, A. W.}}</ref>. Широкомасштабное производство начал [[Эдвард Гудрич Ачесон]] в 1893 году. Он запатентовал метод получения порошкообразного карбида кремния 28 февраля 1893 года<ref>Acheson, G. (1893) {{US patent|492767}} «Production of artificial crystalline carbonaceous material»{{ref-en}}.</ref>. Ачесон также разработал электрическую печь, в которой карбид кремния создаётся до сих пор. Он основал компанию {{lang-en2|The Carborundum Company}} для производства порошкообразного вещества, которое первоначально использовалось в качестве [[абразив]]а<ref>{{cite news |url=http://www.scientificamericanpast.com/Scientific%20American%201890%20to%201899/5/lg/sci471894.htm |date=1894-07-04 |title=The Manufacture of Carborundum — a New Industry |lang=en |accessdate= |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090123041207/http://www.scientificamericanpast.com/Scientific%20American%201890%20to%201899/5/lg/sci471894.htm |archivedate=2009-01-23}}</ref>.
<!-- В 1900 году компаниям ''Electric Smelting and Aluminum Company'' и ''The Carborundum Company'' было указано судейское решение, которое распределило «приоритетные задачи для уменьшения создаваемых руд и других веществ методом накаливания добела», тем самым урегулировав производство между компаниями<ref>{{cite journal |author=Mabery, Charles F. |title=Notes, On Carborundum |pages=706–707 |url=https://books.google.com/books?id=fBIDAAAAYAAJ&pg=PA706 |year=1900 |volume=XXII |issue=Part II |journal=Journal of the American Chemical Society |publisher=Johnson Reprint Company, via Google Books scan of Harvard University copy |accessdate= }}</ref>.
Это говорит о том, что Ачесон пытался растворить [[углерод]] в расплавленном [[корунд]]е ([[глинозём]]е), но обнаружил наличие жёстких, сине-чёрных кристаллов, которые, по его мнению, являлись соединениями углерода и корунда: отсюда и пошло название «[[карборунд]]».
Или, может быть, он назвал этот материал по аналогии с корундом, который является ещё одним крепким веществом (оценка 9 по [[Шкала Мооса|шкале Мооса]]). Это должен перевести юрист, а то ерунда получается-->

Исторически первым способом использования карбида кремния было использование в качестве абразива. За этим последовало применение и в электронных устройствах.
В начале XX века карбид кремния использовался в качестве детектора в первых радиоприемниках<ref>Dunwoody, Henry H. C. (1906) {{US patent|837616}} «Wireless telegraph system» (silicon carbide detector){{ref-en}}.</ref>.
В 1907 году Генри Джозеф Раунд создал первый [[светодиод]], подавая напряжение на кристаллы SiC и наблюдая за жёлтым, зелёным и оранжевым излучением на [[катод]]е. Эти эксперименты были повторены [[Лосев, Олег Владимирович|О. В. Лосевым]] в СССР в 1923 году<ref name="ultraviolet">{{cite web |url=http://www.indiana.edu/~hightech/fpd/papers/ELDs.html |title=A History of Electroluminescent Displays |lang=en |last=Hart |first=Jeffrey A. |coauthors=Stefanie Ann Lenway, Thomas Murtha |archiveurl=https://www.webcitation.org/67AWXWhZN?url=http://www.indiana.edu/~hightech/fpd/papers/ELDs.html |archivedate=2012-04-24}}</ref>.

== Формы нахождения в природе ==
[[Файл:Moissanite-USGS-20-1001d-14x-.jpg|thumb|left|250px|Монокристалл муассанита (~1 мм в размере)]]
Природный карбид кремния — муассанит можно найти только в ничтожно малых количествах в некоторых типах [[метеорит]]ов и в [[Месторождение|месторождениях]] [[корунд]]а и [[кимберлит]]а. Практически любой карбид кремния, продаваемый в мире, в том числе и в виде муассанитового украшения, является синтетическим. Природный муассанит был впервые обнаружен в 1893 году в виде небольших шестиугольных пластинчатых включений в [[Canyon Diablo (метеорит)|метеорите Каньон Диабло]] в [[Аризона|Аризоне]] [[Муассан, Анри|Фердинандом Анри Муассаном]], в честь которого и был назван [[минерал]] в 1905 году<ref>{{статья |заглавие=Nouvelles recherches sur la météorité de Cañon Diablo |издание={{Нп3|Comptes rendus de l'Académie des Sciences|Comptes rendus||Comptes rendus de l'Académie des Sciences}} |том=139 |страницы=773—786 |ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30930/f773.table |язык=fr |тип=magazine |автор=Moissan, Henri |год=1904 |archivedate=2019-12-02 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20191202141119/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30930/f773.table }}</ref>. Исследование Муассана о естественном происхождении карбида кремния было изначально спорным, потому что его образец мог быть загрязнён крошкой карбида кремния от [[Пила|пилы]] (в то время пилы уже содержали данное вещество)<ref name = pierro>{{статья |заглавие=Rock-forming moissanite (natural α-silicon carbide) |издание={{Нп3|American Mineralogist}} |том=88 |страницы=1817—1821 |ссылка=http://www.geoscienceworld.org/cgi/georef/2004018181 |язык=it |тип=diario |автор=Di Pierro S. et al. |год=2003 |archivedate=2015-09-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20150924021809/http://www.geoscienceworld.org/cgi/georef/2004018181 }}</ref>.

Хоть карбид кремния и является редким веществом на Земле, он широко распространён в [[Космическое пространство|космосе]]. Это вещество встречается в пылевых облаках вокруг богатых углеродом [[звезда|звёзд]], также его много в первозданных, не подвергшихся изменениям, метеоритах (почти исключительно в форме бета-[[полиморф]]а). Анализ зёрен карбида кремния, найденных в углеродистом хондритовом метеорите [[Мурчисонский метеорит|Мёрчисон]], показал аномальное [[изотоп]]ное соотношение углерода и кремния, что указывает на происхождение данного вещества за пределами [[Солнечная система|Солнечной системы]]: 99 % зёрен SiC образовалось около богатых углеродом звёзд, принадлежащих к [[Асимптотическая ветвь гигантов|асимптотической ветви гигантов]]<ref>{{статья |издание=Nature |том=348 |страницы=715—717 |doi=10.1038/348715a0 |заглавие=In situ measurement of interstellar silicon carbide in two CM chondrite meteorites |язык=en |тип=journal |автор=Alexander C. M. O'D. |год=1990}}</ref>. Карбид кремния можно часто обнаружить вокруг таких звёзд по их [[Инфракрасное излучение|ИК]]-спектрам<ref>{{cite web|url = http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/history.htm|title = The Astrophysical Nature of Silicon Carbide|author = Jim Kelly|accessdate = |archive-date = 2017-05-04|archive-url = https://web.archive.org/web/20170504052500/http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/history.htm|deadlink = no}}</ref>.

== Производство ==
Из-за редкости нахождения в природе муассанита карбид кремния, как правило, имеет искусственное происхождение. Простейшим способом производства является спекание [[кремнезём]]а с [[углерод]]ом в графитовой электропечи Ачесона при высокой температуре 1600—2500&nbsp;°C:
: <chem>SiO2{} + 3 C ->[1600{-}2500~^\circ\text{C}] SiC{} + 2 CO\uparrow</chem>
<!-- Довольно хорошие частицы [[Кремнезём|SiO<sub>2</sub>]], найденные в растительных веществах (например, в рисовой шелухе), могут быть преобразованы в SiC при нагревании в избытке [[углерод]]а из органических веществ<ref>{{cite journal| author = Vlasov, A.S. | title = Refractories and Industrial Ceramics| volume = 32|year =1991}} Стр. 1083</ref>. К чему это?-->
[[Файл:SiC crystals.JPG|thumb|220px|right|Синтетические кристаллы SiC ~3 мм в диаметре]]

Чистота карбида кремния, образующегося в печи Ачесона, зависит от расстояния до [[графит]]ового [[резистор]]а в [[Трубчатый электронагреватель|ТЭНе]].

Кристаллы высокой чистоты бесцветного, бледно-жёлтого и зелёного цвета находятся ближе всего к резистору.
На большем расстоянии от резистора цвет изменяется на синий или чёрный из-за примесей.
Загрязнителями чаще всего являются азот и алюминий, они влияют на [[электропроводность]] полученного материала<ref name="growth">{{книга |автор=Harris, Gary Lynn |заглавие=Properties of silicon carbide |язык=en |ссылка=https://books.google.com/books?id=Yy_B8GzxNlgC&printsec=frontcover |место=United Kingdom |издательство=IEE |год=1995 |страниц=282 |pages=19; 170—180 |isbn=0852968701}}</ref>.
[[Файл:Lely SiC Crystal.jpg|thumb|220px|left|Кристаллы карбида кремния, полученные благодаря {{нп5|Процесс Лели|процессу Лели|en|Lely method}}]]
Чистый карбид кремния можно получить с помощью так называемого {{нп5|Процесс Лели|процесса Лели|en|Lely method}}<ref>{{статья |автор=Lely, Jan Anthony |заглавие=Darstellung von Einkristallen von Silicium Carbid und Beherrschung von Art und Menge der eingebauten Verunreinigungen |язык=de |тип=Журнал |издание=Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft |год=1955 |выпуск=32 |страницы=229—236}}</ref>, в котором порошкообразный SiC [[возгонка|возгоняется]] в атмосфере [[аргон]]а при 2500&nbsp;°C и осаждается на более холодной подложке в виде чешуйчатых монокристаллов размерами до 2 см × 2 см. Этот процесс даёт высококачественные монокристаллы, получающиеся из-за быстрого нагрева до высоких температур и в основном состоящие из 6H-SiC фазы. Улучшенный процесс Лели при участии индукционного нагрева в графитовых тиглях даёт ещё большие монокристаллы до 10 см в диаметре<ref>{{статья |автор=N. Ohtani, T. Fujimoto, T. Aigo, M. Katsuno, H. Tsuge, H. Yashiro |заглавие=Large high-quality silicon carbide substrates |ссылка=http://www.nsc.co.jp/en/tech/report/pdf/8407.pdf |язык=en |издание=Nippon Steel Technical Report |номер=84 |год=2001 |deadlink=да |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120304221721/http://www.nsc.co.jp/en/tech/report/pdf/8407.pdf |archivedate=2012-03-04}}</ref>. Кубический SiC, как правило, выращивается с помощью более дорогостоящего процесса — [[CVD-процесс|химического осаждения паров]]<ref name="growth" /><ref>{{книга |автор=Byrappa, K.; Ohachi, T. |заглавие=Crystal growth technology |язык=en |ссылка=https://books.google.com/books?id=win7M66SjYIC |издательство=Springer |год=2003 |страницы=180—200 |isbn=3540003673}}</ref>.

Чистый карбид кремния также может быть получен путём термического разложения полимера [[полиметилсилан]]а (SiCH<sub>3</sub>)<sub>''n''</sub>, в атмосфере инертного газа при низких температурах.
Относительно [[CVD-процесс]]а метод [[пиролиз]]а более удобен, поскольку из полимера можно сформировать изделие любой формы перед запеканием в керамику<ref>{{статья |автор=Pitcher, M. W.; Joray, S. J.; Bianconi, P. A. |заглавие=Smooth Continuous Films of Stoichiometric Silicon Carbide from Poly(methylsilyne) |язык=en |издание=журнал Advanced Materials |год=2004 |страницы=706 |doi=10.1002/adma.200306467}}</ref><ref name="prop">{{книга |автор=Park, Yoon-Soo |заглавие=SiC materials and devices |язык=en |ссылка=https://books.google.com/books?id=bYms_kigMX8C&hl=en |издательство=Academic Press |год=1998 |страницы=20—60 |isbn=0127521607}}</ref><ref>{{статья |автор=Bunsell, A. R.; Piant, A. |заглавие=A review of the development of three generations of small diameter silicon carbide fibres |язык=en |издание=Journal of Materials Science |год=2006 |страницы=823 |doi=10.1007/s10853-006-6566-z}}</ref><ref>{{статья |автор=Laine, Richard M. |заглавие=Preceramic polymer routes to silicon carbide |язык=en |место=Babonneau, Florence |издательство=Chemistry of Materials |год=1993 |страницы=260 |doi=10.1021/cm00027a007}}</ref>.

== Структура и свойства ==
<gallery mode="packed" caption="Структуры основных [[политипия|политипов]] SiC" perrow="3">
Image:SiC3Cstructure.jpg| (β)3C-SiC
Image:SiC4Hstructure.jpg| 4H-SiC
Image:SiC6Hstructure.jpg| (α)6H-SiC
</gallery>

Известно примерно 250 кристаллических форм карбида кремния<ref>{{книга |ссылка=https://books.google.com/books?id=hJySnYNE3B0C&hl=en |страницы=3 |заглавие=Silicon carbide microelectromechanical systems for harsh environments |автор=Cheung, Rebecca |издательство=Imperial College Press |год=2006 |isbn=1860946240 |язык=en}}</ref>.
Полиморфизм SiC характеризуется большим количеством схожих кристаллических структур, называемых политипами.
Они являются вариациями одного и того же химического соединения, которые идентичны в двух измерениях, но отличаются в третьем.
Таким образом, их можно рассматривать как слои, сложенные в стопку в определённой последовательности<ref name="jap">{{статья |автор=Morkoç, H.; Strite, S.; Gao, G. B.; Lin, M. E.; Sverdlov, B.; Burns, M. |заглавие=Large-band-gap SiC, III-V nitride, and II-VI ZnSe-based semiconductor device technologies |язык=en |издательство=[[Journal of Applied Physics]] |год=1994 |страницы=1363 |doi=10.1063/1.358463}}</ref>.

Альфа-карбид кремния (α-SiC) является наиболее часто встречающимся [[Полиморфизм кристаллов|полиморфом]].
Эта модификация образуется при температуре свыше 1700&nbsp;°C и имеет [[Гексагональная сингония|гексагональную]] решётку, [[кристаллическая структура]] типа [[вюрцит]]а.

Бета-модификация (β-SiC), с кристаллической структурой типа цинковой обманки (аналог структуры [[алмаз]]а), образуется при температурах ниже 1700&nbsp;°C<ref name="muranaka">{{статья|автор=Muranaka, T. |заглавие=Superconductivity in carrier-doped silicon carbide |язык=en |ссылка=http://www.iop.org/EJ/article/1468-6996/9/4/044204/stam8_4_044204.pdf |издательство=Sci. Technol. Adv. Mater. |год=2008 |выпуск= |doi=10.1088/1468-6996/9/4/044204}}</ref>.
До недавнего времени бета-форма имела сравнительно небольшое коммерческое использование, однако в настоящее время в связи с использованием его в качестве гетерогенных катализаторов интерес к ней увеличивается. Нагревание бета-формы до температур свыше 1700&nbsp;°C способно приводить к постепенному переходу кубической бета-формы в гексагональную (2Н, 4Н, 6Н, 8Н) и ромбичеcкую (15R).<ref>Карбид кремния / под ред. Г. Хенита и Р. Рол, пер. с англ. — М.: Мир, 1972. — 349 с., с ил. — С. 119—128.</ref> При повышении температуры и времени процесса все образующиеся формы переходят в конечном итоге в гексагональный альфа-политип 6Н.<ref>''Г. Г. Гнесин''. Карбидокремниевые материалы. — М.: Металлургия, 1977. — 216 с., с ил.</ref>

{| class="wikitable" style="float:right; margin-left:1em; text-align:center"
|+ Свойства основных политипов карбида кремния<ref name=autogenerated2>{{cite web |url=http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/SiC/ |title=Properties of Silicon Carbide (SiC) |lang=en |publisher=Ioffe Institute |accessdate=2009-06-06 |archiveurl=https://www.webcitation.org/67AWWxys6?url=http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/SiC/ |archivedate=2012-04-24}}</ref><ref name=autogenerated3>{{книга |страницы=1—18 |ссылка=https://books.google.com/books?id=bYms_kigMX8C&hl=en |заглавие=SiC materials and devices |издательство=[[Academic Press]] |год=1998 |isbn=0127521607 |язык=en |автор=Yoon-Soo Park, Willardson, Eicke R. Weber}}</ref>
! [[Полиморфизм кристаллов|Политип]] || 3C (β) || 4H || 6H (α)
|-
! [[Кристаллическая структура]]
| Кубическая || Гексагональная || Гексагональная
|-
! [[Пространственная группа]]
| <math>T^2_d-F43m</math> || <math>C^4_{6v}-P6_3mc</math> || <math>C^4_{6v}-P6_3mc</math>
|-
! [[Символ Пирсона]]
| cF8 || hP8 || hP12
|-
! [[Постоянная решётки|Постоянные решётки]] (Å)
| 4,3596 || 3,0730; 10,053 || 3,0810; 15,12
|-
! [[Плотность]] (г/см<sup>3</sup>)
| 3,21 || 3,21 || 3,21
|-
! [[Запрещённая зона|Ширина запрещённой зоны]] (эВ)
| 2,36
| 3,23
| 3,05
|-
! [[Модуль объёмного сжатия|МОС]] (ГПа)
| 250 || 220 || 220
|-
! [[Теплопроводность]] (Вт/(см·К))
| 3,6 || 3,7 || 4,9
|}

Чистый карбид кремния бесцветен. Его оттенки от коричневого до чёрного цвета связаны с примесями [[Железо|железа]].
Радужный блеск кристаллов обусловливается тем, что при контакте с воздухом на их поверхности образуется плёнка из [[Диоксид кремния|диоксида кремния]], что приводит к [[Пассивирование|пассивированию]] внешнего слоя.

Карбид кремния является весьма инертным химическим веществом: практически не взаимодействует с большинством кислот, кроме концентрированных фтористоводородной (плавиковой), азотной и [[Ортофосфорная кислота|ортофосфорной кислот]]. Способен выдерживать нагревание на открытом воздухе до температур порядка 1500&nbsp;°C.
Карбид кремния не плавится при любом известном давлении, но способен сублимировать при температурах свыше 1700&nbsp;°C.
Высокая [[температура сублимации|термическая устойчивость]] карбида кремния делает его пригодным для создания подшипников и частей оборудования для высокотемпературных печей.

Существует большой интерес в использовании данного вещества в качестве [[полупроводник]]ового материала в электронике, где высокая [[теплопроводность]], высокое [[электрическое напряжение]] пробоя и высокая плотность [[Электрический ток|электрического тока]] делают его перспективным материалом для высокомощных устройств<ref name="baliga">{{статья |автор=Bhatnagar, M.; Baliga, B. J. |заглавие=Comparison of 6H-SiC, 3C-SiC, and Si for power devices |язык=en |ссылка=http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=%2Fiel1%2F16%2F5182%2F00199372.pdf%3Ftp%3D&isnumber=5182&arnumber=199372 |издательство=IEEE Transactions on Electron Devices |год=1993 |выпуск=3 |страницы=645—655 |doi=10.1109/16.199372 |archivedate=2010-09-01 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100901180824/http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=%2Fiel1%2F16%2F5182%2F00199372.pdf%3Ftp%3D&isnumber=5182&arnumber=199372}}</ref>, в том числе при создании сверхмощных светодиодов.
Карбид кремния имеет очень низкий [[коэффициент теплового расширения]] (4,0{{e|−6}} K<sup>−1</sup>) и в достаточно широком температурном диапазоне эксплуатации не испытывает [[Фазовый переход|фазовых переходов]] (в том числе фазовых переходов второго рода), из-за которых может произойти разрушение монокристаллов<ref name=growth/>.

=== [[Электропроводность]] ===
Карбид кремния является [[полупроводник]]ом, тип проводимости которого зависит от примесей.
Проводимость ''n''-типа получается при легировании [[азот]]ом или [[фосфор]]ом, а ''p''-тип — с помощью [[Алюминий|алюминия]], [[Бор (элемент)|бора]], [[Галлий|галлия]] или [[Бериллий|бериллия]]<ref name=ioffe/>.
Металлическая проводимость была достигнута за счёт сильного [[Легирование (полупроводники)|легирования]] [[Бор (элемент)|бором]], [[Алюминий|алюминием]] и [[азот]]ом.

[[Сверхпроводимость]] была обнаружена в политипах 3C-SiC:Al, 3C-SiC:B и 6H-SiC:B при одинаковой температуре — 1,5 К<ref name="kriener">{{статья |автор=Kriener, M. |заглавие=Superconductivity in heavily boron-doped silicon carbide |ссылка=http://www.iop.org/EJ/article/1468-6996/9/4/044205/stam8_4_044205.pdf |язык=en |издание=Sci. Technol. Adv. Mater. |тип=журнал |год=2008 |выпуск=9 |страницы=044205 |doi=10.1088/1468-6996/9/4/044205}}</ref>.

=== Физические свойства ===
Карбид кремния является твёрдым, тугоплавким веществом. [[Кристаллическая решётка]] аналогична решётке алмаза. Является [[полупроводник]]ом.<ref>{{cite web |url=http://www.onx.distant.ru/elements/14-Si_soed.html |title=Важнейшие соединения кремния |lang=ru |accessdate=2010-05-24 |deadlink=403 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20071013005119/http://www.onx.distant.ru/elements/14-Si_soed.html |archivedate=2007-10-13}}</ref>
* [[Стандартная энтальпия образования]] (298 К): −66,1 кДж/моль<ref name="Рабинович">{{публикация|книга
|автор=Рабинович |автор имя=В. А. |автор2=Хавин |автор2 имя=З. Я.
|часть=Кремния карбид
|заглавие=Краткий химический справочник
|место=Л. |издательство=Химия |год=1977
|страницы=74
}}</ref>.
* [[Стандартная энергия Гиббса образования]] (298 К): −63,7 кДж/моль<ref name="Рабинович"/>.
* [[Стандартная энтропия образования]] (298 К): 16,61 Дж/(моль·K)<ref name="Рабинович"/>.
* Стандартная мольная теплоемкость (298 К): 26,86 Дж/(моль·K)<ref name="Рабинович"/>.
* Характер кристаллической решётки: атомный. Энергия кристаллической решётки: 299 ккал/(г·{{прояснить2|форм|комментарий=что такое «форм»?}})<ref>{{книга |автор=А. М. Голуб |заглавие=Общая и неорганическая химия |оригинал=Загальна та неорганична хімія |издательство=Вища школа |год=1971 |страницы=227 |страниц=443 |тираж=6700}}</ref>.

=== Химические свойства<!-- где источники? --> ===
<!--Карбид кремния является единственным [[Бинарное соединение|бинарным соединением]], образуемым элементами IV группы [[Периодическая система химических элементов|периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева]].- чепуха, например, карбид титана-->

По типу химической связи карбид кремния относится к ковалентным кристаллам. Доля ионной связи, обусловленной некоторым различием в электроотрицательностях атомов Si и C, не превышает 10—12 %. Энергия ковалентной связи между атомами кремния и углерода в кристаллах SiC почти в три раза превышает энергию связи между атомами в кристаллах кремния. Благодаря сильным химическим связям карбид кремния выделяется среди других материалов высокой химической и радиационной стойкостью, температурной стабильностью физических свойств, большой механической прочностью и высокой твёрдостью. В инертной атмосфере карбид кремния разлагается только при очень высокой температуре:

: <chem>SiC ->[2830~^\circ\text{C}] Si{} + C</chem>'''.'''

Сильно перегретый пар разлагает карбид кремния:

: <chem>SiC{} + 2 H2O ->[1300~^\circ\text{C}] SiO2{} + CH4\uparrow</chem>'''.'''

Концентрированные кислоты и их смеси растворяют карбид кремния:

: <chem>3 SiC + 8 HNO3 -> 3 SiO2 + 3 CO2 ^ + 8 NO ^ + 4 H2O,</chem>
: <chem>3 SiC + 18 HF + 8 HNO3 -> 3 H2[SiF6] + 3 CO2 ^ + 8 NO ^ + 10 H2O</chem>'''.'''

В присутствии кислорода щёлочи растворяют карбид кремния:

: <chem>SiC + 2 NaOH + 2 O2 -> Na2SiO3 + CO2 ^ + H2O,</chem>
: <chem>SiC{} + 4 NaOH{} + 2 O2 ->[>350~^\circ\text{C}] Na2SiO3{} + Na2CO3{} + 2 H2O</chem>'''.'''

При нагревании реагирует с [[кислород]]ом:

: <chem>2 SiC{} + 3 O2 ->[950{-}1700~^\circ\text{C}] 2 SiO2{} + 2 CO\uparrow,</chem>

с [[галоген]]ами:

: <chem>SiC{} + 2 Cl2 ->[600{-}1200~^\circ\text{C}] SiCl4{} + C,</chem>

с [[азот]]ом, образуя [[нитрид кремния]]:

: <chem>6 SiC{} + 7 N2 ->[1000{-}1400~^\circ\text{C}] 2 Si3N4{} + 3 C2N2,</chem>

с активными металлами:

: <chem>2 SiC{} + 5 Mg ->[700~^\circ\text{C}] 2 Mg2Si{} + MgC2,</chem>

и их [[Пероксиды|пероксидами]]:

: <chem>SiC{} + 4 Na2O2 ->[700{-}800~^\circ\text{C}] Na2SiO3{} + Na2CO3 + 2 Na2O</chem>'''.'''

== Применение ==

=== Абразивные и режущие инструменты ===
[[Файл:Ultra-thin separated (Carborundum) disk.jpg|thumb|right|220px|Режущие диски из карбида кремния]]
В современной [[Огранка|гранильной]] мастерской карбид кремния является популярным абразивом из-за его прочности и низкой стоимости.
В обрабатывающей промышленности из-за его высокой твёрдости он используется в [[Абразивные материалы и абразивная обработка|абразивной обработке]] в таких процессах как [[шлифование]], [[хонингование]], [[Гидроабразивная резка|водоструйная резка]] и [[пескоструйная обработка]]. Частицы карбида кремния [[Ламинирование|ламинируются]] на бумагу для создания [[Шлифовальная шкурка|шлифовальной шкурки]]<!-- и ленты сцепления на скейтбордах --><ref>Fuster, Marco A. (1997) «Skateboard grip tape», {{US patent|5622759}}{{ref-en}}.</ref>.

Суспензии мелкодисперсных порошков карбида кремния в масле, глицерине или этиленгликоле используются в процессе проволочной резки полупроводниковых монокристаллов на пластины.

В 1982 году случайно был обнаружен композит, состоящий из [[оксид алюминия|оксида алюминия]] и карбида кремния, кристаллы которого растут в виде очень тонких нитей<!-- Развитие этого лабораторно произведённого композита в товарную продукцию заняло всего три года — не энциклопедично --><ref>{{книга |ссылка=https://books.google.com/books?id=oSYdgu3on_oC&hl=en |страницы=312 |заглавие=Handbook of ceramic composites |автор=Bansal, Narottam P. |издательство=Springer |год=2005 |isbn=1402081332 |язык=en }}</ref>.

=== Конструкционные материалы ===
[[Файл:Bodyarmor.jpg|thumb|left|220px|Карбид кремния используется в качестве лицевого слоя композитной секции противопулевого бронежилета]]

Карбид кремния наряду с [[Карбид вольфрама|карбидом вольфрама]] и другими износостойкими материалами применяется для создания [[Уплотнительное устройство#Торцевое механическое уплотнение|торцевых механических уплотнений]].

В 1980-х и 1990-х годах карбид кремния исследовался в нескольких научно-исследовательских программах разработки высокотемпературных газовых турбин в США, Японии и Европе.
Планировалось, что разработанные компоненты из карбида кремния заменят рабочие и сопловые лопатки турбин из никелевых [[жаропрочные сплавы|жаропрочных сплавов]].
Тем не менее, ни один из этих проектов не привёл к промышленному производству, в основном из-за низкого сопротивления [[Ударная вязкость|ударным нагрузкам]] и низкой вязкости разрушения карбида кремния<ref>{{cite news |url = http://www.unipass.com/predictionprobe/Industry%20News/Ceramics%20for%20turbine%20engines.htm |title = Ceramics for turbine engines |lang = en |accessdate = |archiveurl = https://web.archive.org/web/20090406052441/http://www.unipass.com/predictionprobe/Industry%20News/Ceramics%20for%20turbine%20engines.htm |archivedate = 2009-04-06}}</ref>.

Подобно другим высокотвёрдым керамическим материалам ([[оксид алюминия]] и [[карбид бора]]), карбид кремния используется как компонент [[Комбинированная броня|композитной брони]], применяемой для защиты вооружения и военной техники, а также в виде составного элемента слоистой брони керамика/органопластик противопульных жилетов. В бронежилете «[[Шкура дракона (бронежилет)|Шкура дракона]]», созданном компанией {{lang-en2|Pinnacle Armor}}, используются диски из карбида кремния<ref>{{cite web |url=http://www.futurefirepower.com/dragon-skin-most-protective-body-armor-lightweight |title=Dragon Skin – Most Protective Body Armor – Lightweight |lang=en |publisher=Future Firepower |archiveurl=https://www.webcitation.org/67AWa5q6N?url=http://www.futurefirepower.com/dragon-skin-most-protective-body-armor-lightweight |archivedate=2012-04-24 }}</ref>.

=== Автомотодетали ===
[[Файл:PCCB Brake Carrera GT.jpg|thumb|right|220px|Углерод-керамические (карбид кремния) дисковые тормоза Porsche Carrera GT]]
Инфильтрованый кремний в материале «композит углерод-углерод» используется для производства высококачественных «керамических» [[Тормозная система|дисковых тормозов]], так как способен выдерживать экстремальные температуры. Кремний вступает в реакцию с [[графит]]ом в «композите углерод-углерод», становясь армированным [[Карбидкремниевое волокно|углеродным волокном карбида кремния]] (C/SiC). Диски из этого материала используются на некоторых спортивных автомобилях, в том числе [[Porsche Carrera GT]], [[Bugatti Veyron]], [[Chevrolet Corvette ZR1]], [[Bentley Motors|Bentley]], [[Ferrari]], [[Lamborghini]]<ref>{{cite web |accessdate = |url = http://topmost10.com/topDetail.php?alias=fastest_cars |title = Top 10 Fast Cars |lang = en |deadlink = yes |archiveurl = https://web.archive.org/web/20090826131215/http://www.topmost10.com/topDetail.php?alias=fastest_cars |archivedate = 2009-08-26}}</ref>. Карбид кремния используется также в [[Агломерация (металлургия)|спечённых формах]] в дизельных фильтрах для очистки от твёрдых частиц<ref>{{статья |автор=O'Sullivan, D.; Pomeroy, M. J.; Hampshire, S.; Murtagh, M. J. |заглавие=Degradation resistance of silicon carbide diesel particulate filters to diesel fuel ash deposits |язык=en |ссылка=http://www.mrs.org/s_mrs/sec_subscribe.asp?CID=2238&DID=82906&action=detail |издание=MRS proceedings |год=2004 |выпуск=19 |страницы=2913—2921 |doi=10.1557/JMR.2004.0373}}</ref>{{уточнить}}.

=== Электроника и электротехника ===
Первыми электрическими устройствами из SiC были нелинейные элементы [[варистор]]ы и [[Вентильный разрядник|вентильные разрядники]] (см. также: [[тирит]], [[вилит]], [[лэтин]], [[силит]]) для защиты электроустановок от [[Перенапряжение (электротехника)|перенапряжений]]. Карбид кремния в разрядниках применяется в виде материала вилита — смеси SiC и связующего. Варистор обладает высоким [[Электрическое сопротивление|сопротивлением]] до тех пор, пока [[Электрическое напряжение|напряжение]] на нём не достигнет определённого порогового значения ''V''<sub>T</sub>, после чего его сопротивление падает до более низкого уровня и поддерживает это значение, пока приложенное напряжение не упадёт ниже ''V''<sub>T</sub><ref>{{книга |автор=Whitaker, Jerry C. |заглавие=The electronics handbook |язык=en |ссылка=https://books.google.com/books?id=FdSQSAC3_EwC&hl=en |издательство=CRC Press |год=2005 |страницы=1108 |isbn=0849318890}}</ref>.

; Электронные приборы
[[Файл:Uv-LED.jpg|thumb|220px|right|[[Светодиод]]]]
Карбид кремния используется в сверхбыстрых высоковольтных [[Диод Шоттки|диодах Шоттки]], [[N-МОП|n-МОП транзисторах]] и в высокотемпературных [[тиристор]]ах<ref name=autogenerated1>{{статья |автор=Bhatnagar, M.; Baliga, B. J. |заглавие=Comparison of 6H-SiC, 3C-SiC, and Si for power devices |язык=en |ссылка=http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=%2Fiel1%2F16%2F5182%2F00199372.pdf%3Ftp%3D&isnumber=5182&arnumber=199372 |издание=IEEE Transactions on Electron Devices |год=1993 |выпуск=3 |страницы=645—655 |doi=10.1109/16.199372 |archivedate=2010-09-01 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100901180824/http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=%2Fiel1%2F16%2F5182%2F00199372.pdf%3Ftp%3D&isnumber=5182&arnumber=199372}}</ref>. По сравнению с приборами на основе [[Кремний|кремния]] и [[Арсенид галлия|арсенида галлия]] приборы из карбида кремния имеют следующие преимущества:
* в несколько раз большая ширина [[Запрещённая зона|запрещённой зоны]];
* в 10 раз большая [[электрическая прочность]];
* высокие допустимые рабочие температуры (до 600&nbsp;°C);
* [[теплопроводность]] в 3 раза больше, чем у кремния, и почти в 10 раз больше, чем у арсенида галлия;
* устойчивость к воздействию [[Радиация|радиации]];
* стабильность электрических характеристик при изменении температуры и отсутствие дрейфа параметров во времени.
Из почти 250 модификаций карбида кремния только две применяются в полупроводниковых приборах — '''4H-SiC''' и '''6H-SiC'''.

Проблемы с сопряжением элементов, основанных на диоксиде кремния, препятствуют развитию n-МОП транзисторов и [[IGBT]], основанных на карбидокремнии. Другая проблема заключается в том, что сам SiC пробивается при высоких электрических полях в связи с образованием цепочек дефектов упаковки, но эта проблема может быть решена совсем {{прояснить2|скоро|комментарий=насколько «скоро»? статья 2004 года}}<ref>{{статья |автор=Madar, Roland |заглавие=Materials science: Silicon carbide in contention |язык=en |тип=Журнал |издание=Nature |год=2004-08-26 |выпуск=430 |страницы=974—975 |doi=10.1038/430974a}}</ref>.

История [[светодиод]]ов из SiC весьма примечательна: впервые свечение в SiC было обнаружено Х. Роундом в 1907 году. Первые коммерческие светодиоды были также на основе карбида кремния. Жёлтые светодиоды из 3C-SiC были изготовлены в СССР в 1970-х годах<ref>{{cite web |url = http://members.misty.com/don/yellosic.html |title = Yellow SiC LED |lang = en |accessdate = | archiveurl = https://www.webcitation.org/67AWaiogV?url=http://donklipstein.com/yellosic.html |archivedate = 2012-04-24}}</ref>, а синие (из 6H-SiC) по всему миру — в 1980-х годах<ref name=LED>{{книга |ссылка=https://books.google.com/books?id=gRvvM7skEzQC&hl=en |заглавие=High brightness light emitting diodes |язык=en |автор=Stringfellow, Gerald B. |издательство=[[Academic Press]] |год=1997 |isbn=0127521569 |страницы=48, 57, 425 }}</ref>. Производство вскоре остановилось, потому что [[нитрид галлия]] показал в 10—100 раз более яркую эмиссию.
Эта разница в эффективности связана с неблагоприятной непрямой запрещённой зоной SiC, в то время как нитрид галлия имеет прямую запрещённую зону, которая способствует увеличению интенсивности свечения. Тем не менее, SiC по-прежнему является одним из важных компонентов светодиодов — это популярная подложка для выращивания устройств из нитрида галлия, также он служит теплораспределителем в мощных светодиодах<ref name=LED/>.

=== Астрономия и точная оптика ===
Жесткость, высокая теплопроводность и низкий коэффициент теплового расширения делают карбид кремния термостабильным материалом в широком диапазоне рабочих температур. Это обуславливает широкое применение карбидкремниевых матриц для изготовления зеркальных элементов в различных [[оптика|оптических]] системах, например, в [[Астрономия|астрономических]] [[телескоп]]ах или в системах передачи энергии с использованием лазерного излучения. Развитие технологий ([[CVD-процесс|химическое осаждение паров]]) позволяет создавать диски из поликристаллического карбида кремния до 3,5 метров в диаметре. Заготовки зеркал могут формироваться различными методами, включая прессование чистого мелкого порошка карбида кремния под высоким давлением. Несколько телескопов (например, [[Gaia]]) уже оснащены оптикой из карбида кремния, покрытого алюминием<ref>{{cite news |url=http://www.esa.int/esaSC/SEMC7W1PGQD_index_0.html |title=The largest telescope mirror ever put into space |lang=en |publisher=European Space Agency |accessdate=2010-05-03 |archivedate=2012-10-19 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20121019040023/http://www.esa.int/esaSC/SEMC7W1PGQD_index_0.html}}</ref><ref>{{статья |автор=Petrovsky, G. T. |заглавие=2.7-meter-diameter silicon carbide primary mirror for the SOFIA telescope |язык=en |ссылка=http://adsabs.harvard.edu/abs/1994SPIE.2199..263P |издание=Journal Proc. SPIE |страницы=263 |archivedate=2017-10-01 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20171001060328/http://adsabs.harvard.edu/abs/1994SPIE.2199..263P}}</ref>.

=== [[Пирометр]]ия ===
[[Файл:SiCpyrometer.jpg|thumb|220px|right|Изображения теста пирометрии. Высота пламени 7 см]]
Волокна из карбида кремния используются для измерения температуры газов оптическим методом, называемым тонкой пирометрией накаливания. При измерении тонкие нити (диаметр 15 мкм) из карбида кремния вводят в зону измерения. Волокна практически не влияют на процесс горения, а их температура близка к температуре пламени. Таким методом может быть измерена температура в диапазоне 800—2500 K<ref>{{cite news |url=http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT/2003/6000/6711sunderland.html |title=Thin-Filament Pyrometry Developed for Measuring Temperatures in Flames |lang=en |publisher=NASA |accessdate=2010-05-03 |archivedate=2012-03-15 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120315171904/http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT/2003/6000/6711sunderland.html}}</ref><ref>{{статья |автор=Maun, Jignesh D.; Sunderland, P. B.; Urban, D. L. |заглавие=Thin-filament pyrometry with a digital still camera |язык=en |издание=Applied Optics |год=2007 |выпуск=4 |страницы=483 |doi=10.1364/AO.46.000483 |pmid=17230239}}</ref>.

=== Нагревательные элементы ===
Первые упоминания об использовании карбида кремния для изготовления нагревательных элементов относятся к началу 20 века, когда они были изготовлены [[The Carborundum Company]] в США и [[EKL]] в Берлине{{нет АИ|22|04|2014}}.

В настоящее время карбид кремния является одним из типичных материалов для изготовления нагревательных элементов, способных работать при температурах до 1400&nbsp;°C на воздухе и до 2000&nbsp;°C в нейтральной или восстановительной среде{{нет АИ|22|04|2014}}, что заметно выше, чем доступно для многих металлических нагревателей{{нет АИ|22|04|2014}}.

Нагревательные элементы из карбида кремния используются при плавлении [[Цветные металлы|цветных металлов]] и [[Стекло|стекла]], при термической обработке [[металл]]ов, [[Флоат-стекло|флоат-стекла]], при производстве [[Керамика|керамики]], электронных компонентов и т. д.<ref>{{книга|автор=Yeshvant V. Deshmukh|заглавие=Industrial heating: principles, techniques, materials, applications, and design|ссылка=https://books.google.com/books?id=STjhvBnqflIC&hl=en |издательство=CRC Press|год=2005|страницы=383—393|isbn=0849334055}}</ref>

=== Ядерная энергетика <!-- Nuclear fuel elements --> ===
Благодаря высокой устойчивости к воздействию внешних неблагоприятных факторов, включая природные, высокой прочности и твёрдости, низкому коэффициенту теплового расширения и низкому коэффициенту диффузии примесей и продуктов деления реакционноспечённый карбид кремния нашёл применение в ядерной энергетике<ref>{{статья |автор=López-Honorato, E. |заглавие=TRISO coated fuel particles with enhanced SiC properties |язык=en |тип=журнал |издание=Journal of Nuclear Materials |год=2009 |страницы=219 |doi=10.1016/j.jnucmat.2009.03.013}}</ref>.

Карбид кремния, наряду с другими материалами, используется в качестве слоя из триструктурально-изотропного покрытия для элементов ядерного топлива в высокотемпературных реакторах, в том числе в газоохлаждаемых реакторах<!-- high temperature gas cooled reactors --><!-- Very high temperature reactor -->{{нет АИ|12|01|2023}}.

Из карбида кремния изготавливаются пеналы для длительного хранения и захоронения ядерных отходов{{нет АИ|12|01|2023}}.

=== Ювелирные изделия ===
[[Файл:Moissanite ring.JPG|thumb|250px|left|Кольцо с синтетическим [[муассанит]]ом]]

Как ювелирный камень карбид кремния используется в ювелирном деле под названием «синтетический муассанит» или просто «муассанит». [[Муассанит]] похож на [[алмаз]]: он прозрачен и твёрд (9—9,5 по [[Шкала Мооса|шкале Мооса]], по сравнению с 10 для алмаза), с [[Показатель преломления|показателем преломления]] 2,65—2,69 (по сравнению с 2,42 для алмаза).<ref>[https://www.charlesandcolvard.com/blog/moissanite-vs-diamond-whats-the-difference-moissanite-faqs Moissanite vs. Diamond: What’s the Difference?]{{ref-en}}</ref>
{{External media
| align = 
| topic = [[Дисперсия света|Различия в разложении света камнями]]<ref>[https://www.charlesandcolvard.com/discover/forever-one-moissanite/ What is moissanite?]{{ref-en}}</ref>
| image1 = [https://english.cdn.zeenews.com/sites/default/files/2022/02/05/1011931-moissanite.jpg Дисперсия света] [[Бриллиантовая огранка|огранёнными]] муассанитом и [[бриллиант]]ом.
}}
Муассанит имеет несколько более сложную структуру, чем обычный [[Фианит|кубический диоксид циркония]]. В отличие от алмаза, муассанит может иметь сильное [[Двойное лучепреломление|двулучепреломление]].
Это качество является желательным в некоторых оптических конструкциях, но только не в драгоценных камнях.
По этой причине муассанитовые драгоценности разрезают вдоль [[Оптическая ось|оптической оси]] кристалла, чтобы свести к минимуму эффект двупреломления.
Муассанит имеет более низкую плотность 3,21 г/см<sup>3</sup> (против 3,53 г/см<sup>3</sup> для алмаза) и гораздо более устойчив к теплу.
В результате получается камень с большим [[Блеск минерала|блеском минерала]], с чёткими гранями и хорошей устойчивостью к внешним воздействиям<!-- а) гибкость, упругость, эластичность, б) устойчивость (к внешним воздействиям). Синоним: elasticity -->.
[[Файл:Synthetic SiC.jpg|thumb|250px|left|Синтетический карбид кремния: [[карборунд]], [[муассанит]] ([[бриллиантовая огранка]])]]
В сравнении с [[алмаз]]ом, который горит при температуре 800&nbsp;°C, муассанит остаётся неповреждённым вплоть до температуры в 1800&nbsp;°C (температура плавления чистого [[Золото|золота]] равна 1064&nbsp;°C).
Муассанит стал популярен как заменитель алмаза и может быть ошибочно принят за алмаз, так как его [[теплопроводность]] гораздо ближе к алмазу, чем у любого другого заменителя бриллианта. Драгоценный камень можно отличить от алмаза с помощью его двулучепреломления и очень небольшой зелёной или жёлтой [[Флуоресценция|флуоресценции]] в ультрафиолетовом свете<ref name="don">{{книга |автор=O'Donoghue, M. |заглавие=Gems |язык=en |ссылка=https://books.google.com/books?id=ZwcM5H-wHNoC&pg=PA89 |издание=Elsevier |год=2006 |страницы=89 |isbn=0-75-065856-8}}</ref>.

=== Производство [[Сталь|стали]] ===
Карбид кремния выступает в качестве топлива для изготовления [[Сталь|стали]] в [[Конвертерное производство|конвертерном производстве]]. Он чище, чем [[ископаемый уголь|уголь]], что позволяет сократить отходы производства. Также может быть использован для повышения температуры и регулирования содержания [[углерод]]а. Использование карбида кремния стоит меньше и позволяет производить чистую сталь из-за низкого уровня содержания микроэлементов, по сравнению с [[Ферросилиций|ферросилицием]] и сочетанием с углеродом<ref>{{cite web|url=http://www.millerandco.com/products/briquettes_steel/|title=Silicon carbide (steel industry)|lang=en|archiveurl=https://www.webcitation.org/67AWbBE6N?url=http://www.millerandco.com/products/briquettes_steel/|archivedate=2012-04-24}}</ref>.

=== Катализатор ===
Естественная резистентность карбида кремния к окислению, а также открытие новых путей синтеза кубической формы β-SiC с большей площадью поверхности, приводит к большому интересу в использовании его в качестве гетерогенного [[катализатор]]а. Эта форма уже использовалась в качестве катализатора при окислении углеводородов, таких как [[н-бутан]], [[малеиновый ангидрид]]<ref>{{публикация|книга |язык=en |автор=Rase |автор имя=Howard F. |заглавие=Handbook of commercial catalysts |подзаголовок=heterogeneous catalysts|ссылка=https://books.google.com/books?id=s_1SomN_GVQC&hl=en|издательство=CRC Press|год=2000 |pages=258 |isbn=0849394171}}</ref><ref>{{публикация|статья |язык=en |автор=Singh |автор имя=S. K. |автор2=Parida |автор2 имя=K. M. |автор3=Mohanty |автор3 имя=B. C. |автор4=Rao |автор4 имя=S. B. |заглавие=High surface area silicon carbide from rice husk |подзаголовок=A support material for catalysts |издание=Reaction Kinetics and Catalysis Letters |год=1995 |volume=54 |pages=29–34 |doi=10.1007/BF02071177}}</ref>.

=== Производство графена ===
Карбид кремния используется для производства [[графен]]а с помощью графитизации при высоких температурах. Это производство рассматривается как один из перспективных методов синтеза графена в больших масштабах для практических применений<ref>{{книга |автор=de Heer, Walt A. |язык=en |заглавие=Handbook of Nanophysics |ссылка=http://www.physics.gatech.edu/npeg/publications/deHeerReviewfinal.pdf |место=Epitaxial graphene |издательство=Taylor and Francis |год=2010 |isbn=1420075381}}{{Недоступная ссылка|date=2018-10|bot=InternetArchiveBot }}</ref><ref>{{статья |автор=de Heer, Walt A. |язык=en |заглавие=Epitaxial graphene |ссылка=http://www.physics.gatech.edu/npeg/publications/DeHeerSSC07.pdf |издание=Solid State Communications |год=2007 |страницы=92 |doi=10.1016/j.ssc.2007.04.023 |deadlink=да |archiveurl=https://web.archive.org/web/20081209230924/http://www.physics.gatech.edu/npeg/publications/DeHeerSSC07.pdf |archivedate=2008-12-09}}</ref>. Высокая температура (2830&nbsp;°C, как выше указано в реакции) приводит к разложению карбида кремния. Кремний как более летучий элемент уходит из приповерхностных слоёв, оставляя одно- или многослойный графен, нижние из которых сильно связаны с объёмным кристалом. В качестве исходного материала используют монокристаллы 6H-SiC(0001), на поверхности которых формировались террасы графена в результате термообработки с размерами около 1 мкм, разделённые областями с несколькими слоями<ref>{{статья
 |автор        = Елецкий А. В., Искандарова И. М., Книжник А. А., Красиков Д. Н.
 |заглавие     = Графен: методы получения и теплофизические свойства
 |ссылка       = http://ufn.ru/ru/articles/2011/3/a/
 |издание      = [[Успехи физических наук]]
 |год          = 2011
 |том          = 181
 |страницы     = 227—258
 |doi          = 10.3367/UFNr.0181.201103a.0233
 |ref          = Елецкий
 |язык         = ru
 |издательство = [[Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН|Российская академия наук]]
 |archivedate  = 2012-12-14
 |archiveurl   = https://web.archive.org/web/20121214020322/http://ufn.ru/ru/articles/2011/3/a/
}}</ref>.

=== Применение в строительстве ===
Может использоваться в качестве фибры в фибробетоне (аналогично [[Базальтовая фибра|базальтовому волокну]])<ref>212. К. А. Сарайкина, В. А. Шаманов Дисперсное армирование бетонов // Вестник ПГТУ. Урбанистика. 2011. № 2.</ref>.

== См. также ==
* [[Победит]]
* [[Карбид вольфрама]]
* [[Муассанит]]
* [[Абразив]]
* [[Нитрид галлия]]

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Ссылки ==
{{Навигация
| Тема = Карборунд
| Викицитатник = Карборунд
| Викитека = МЭСБЕ/Карборунд
| Викисловарь  = карборунд
| Викиновости  = 
| Викисклад = Category:Silicon carbide}}
* {{cite web 2|lang=ru|showlang=
|title=A brief history of SiC
|first=Jim
|last=Kelly
|date=2005
|format=
|website=Jim Kelly's filing cabinet
|publisher= Department of Chemistry, University College London 
|accessdate=2020-06-23
|url=http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/moissanite.htm
|deadlink= 
|archivedate=2008-01-19
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080119123756/http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/moissanite.htm
|ref= Kelly
}}
* Карбид кремния: технология, свойства, применение / Под ред. Беляева А. Е., Конаковой Р. В. — Харьков: ИСМА, 2010. — 532 с. — ISBN 978-966-02-5445-9
* ''Дигонский С. В.'' Газофазные процессы синтеза и спекания тугоплавких веществ. — М.: ГЕОС, 2013. — 462 с.

{{ВС}}

[[Категория:Бинарные соединения]]
[[Категория:Соединения кремния]]
[[Категория:Соединения углерода]]
[[Категория:Неорганические вещества]]
[[Категория:Карбиды]]
[[Категория:Абразивные материалы]]
[[Категория:Полупроводники]]
[[Категория:Сверхтвёрдые материалы]]
[[Категория:Огнеупоры]]
[[Категория:Синтетические камни]]
[[Категория:Полупроводниковые материалы]]