Карби́д кре́мния (карборунд), химическое соединение кремния с углеродом, SiС.

Распространённость в природе

В природе встречается в виде редкого минерала муассанита (природный карбид).

Физико-химические свойства

Бесцветное твёрдое хрупкое кристаллическое вещество с алмазным блеском; существует в виде двух кристаллических модификаций: α-SiC с гексагональной кристаллической решёткой (для α-модификации известны различные политипы, отличающиеся последовательностью упаковки слоёв атомов Si и С), β-SiC с кубической гранецентрированной решёткой; переходы между α-SiC и β-SiC происходят в интервале температур 1200–2300 °С в зависимости от приложенного давления; t_пл 2830 °C (с разложением); плотность 3200 кг/м³; теплопроводность 490 Вт/(м·К) (300 К); коэффициент термического расширения 5,94·10^–6 К^–1. Твёрдость по шкале Мооса 9,50–9,75; микротвёрдость для α-SiС 45,3 ГПа (наиболее твёрдое вещество после алмаза, боразона и карбидов бора). Карбид кремния – полупроводник n-типа; ширина запрещённой зоны для различных политипов SiC 2,2–3,3 эВ.

Карбид кремния стоек к действию большинства кислот, растворяется (с разложением) в HF, концентрированной HNO₃; взаимодействует с кислородом при температуре выше 1000 °C с образованием диоксида кремния:

$SiC + 2O_2 = SiO_2 + CO_2$.

Получение

Карбид кремния получают спеканием кварцевого песка и кокса в электропечах при температуре 2000–2200 °C:

$SiO_2 + 3C = SiC + 2CO$.

Основной метод получения монокристаллов – кристаллизация из газовой фазы.

Применение

Карбид кремния применяется как полупроводниковый материал для силовых и высокочастотных приборов с высокими рабочими температурами, абразивный, огнеупорный, износостойкий материал, для изготовления нагревателей электропечей сопротивления (силитовых стержней), нелинейных резисторов и др.