Karbid křemíku

Karbid křemíku
Karbid křemíku
Obecné
Systematický název	Karbid křemíku
Anglický název	Silicon carbide
Německý název	Siliciumcarbid
Sumární vzorec	SiC
Vzhled	žlutá, zelená až černá barva
Identifikace
Registrační číslo CAS	409-21-2
PubChem	9863
SMILES	[C-]#[Si+]
InChI	InChI=1S/CSi/c1-2
Vlastnosti
Molární hmotnost	40,096
Teplota tání	2830 °C
Hustota	3,16 g·cm−3
Index lomu	2,55
Rozpustnost ve vodě	nerozpustný
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Karbid křemíku (SiC) je sloučenina uhlíku a křemíku. Velmi vzácně se vyskytuje i v přírodě jako minerál moissanit. Často se mylně uvádí, že se v této sloučenině vyskytuje čtyřnásobná vazba mezi atomy C a Si. Vazba je díky prostorové struktuře pevné látky tvořené tetraedry jednoduchá – samostatná molekula SiC neexistuje.

Karbid křemíku se připravuje reakcí uhlíku s křemíkem nebo oxidem křemičitým, případně reakcí oxidu uhelnatého s křemíkem nebo jeho oxidem:

Si + C → SiC

SiO₂ + 3C → SiC + 2CO (při 2 000 °C)

Si + 2CO → SiC + CO₂

Vyznačuje se velkou tvrdostí (na Mohsově stupnici má hodnotu 9,5), používá se jako brusný materiál, při výrobě žáruvzdorných cihel, jako polovodič a někdy jako lacinější náhražka diamantu. Je ho možno použít také na umělou výrobu křemíku:

SiO₂ + 2SiC → 3Si + 2CO

Je znám i pod obchodním označením karborundum.

Při 2 500 °C se rozkládá na plynný křemík a uhlík ve formě grafitu:

SiC(s) → Si(g) + C(s)

Pod vakuem lze takto připravovat i grafenové struktury.^[1]

Index lomu je 2,65 až 2,69.

Přírodní moissanit se vyskytuje pouze ve stopových množstvích v některých typech meteoritů a v ložiskách korundu a kimberlitu; přírodní monokrystaly nepřesahují velikost několika milimetrů.^[2] Tvoří jemné, bezbarvé krystaly s diamantovým leskem. Syntetický analog a technický produkt podobný strukturou a složením je karborundum.

Přírodní moissanit byl poprvé objeven v roce 1893 v Arizoně Ferdinandem Henrim Moissanem, po kterém byl minerál v roce 1905 pojmenován.^[3]

V posledních desetiletích se objevila technologie pro pěstování velkých průhledných syntetických monokrystalů moissanitu, často používaných k imitaci diamantů.^[4] Téměř každý karbid křemíku prodávaný na světě, včetně moissanitových šperků, je syntetický.

• Vlákna z karbidu křemíku

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Karbid křemíku na Wikimedia Commons