Le carbure de silicium, ou carborundum (), est une c\u00e9ramique dure produite en masse pour la premi\u00e8re fois en 1893 pour \u00eatre utilis\u00e9e comme abrasif. Bien qu'il existe des exemples naturels (gemmes de moissanite et petites quantit\u00e9s sous forme de roche ign\u00e9e appel\u00e9e corindon), la plupart des utilisations modernes se font de mani\u00e8re synth\u00e9tique.<\/p>\n
Le SiC est connu pour sa grande r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue, sa conductivit\u00e9 thermique \u00e9lev\u00e9e et son faible coefficient de dilatation, ce qui le rend apte \u00e0 \u00eatre fabriqu\u00e9 pour r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es tout en restant solide dans des environnements corrosifs.<\/p>\n
Le carbure de silicium est l'un des rares mat\u00e9riaux \u00e0 pr\u00e9senter une conductivit\u00e9 thermique \u00e9lev\u00e9e \u00e0 temp\u00e9rature ambiante. En raison de sa duret\u00e9, de sa rigidit\u00e9 et de sa stabilit\u00e9 \u00e0 la temp\u00e9rature, le carbure de silicium est un excellent choix de mat\u00e9riau pour les miroirs de t\u00e9lescopes utilis\u00e9s par les astronomes.<\/p>\n
La th\u00e9orie de la fonctionnelle de la densit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour des \u00e9tudes th\u00e9oriques syst\u00e9matiques des param\u00e8tres structurels et des propri\u00e9t\u00e9s thermophysiques \u00e0 temp\u00e9rature finie du carbure de silicium cubique (3C-SiC). Nos r\u00e9sultats concernant les constantes \u00e9lastiques et la microduret\u00e9 de Knoop ont montr\u00e9 un accord satisfaisant avec les donn\u00e9es exp\u00e9rimentales ainsi qu'avec les r\u00e9sultats calcul\u00e9s publi\u00e9s ailleurs.<\/p>\n
En utilisant des mod\u00e8les de structure optimis\u00e9s, nous avons \u00e9galement obtenu des estimations au niveau atomique des \u00e9nergies de formation des d\u00e9fauts pour le ZrC, le TiC et le SiC en utilisant des mod\u00e8les de structure optimis\u00e9s. Les r\u00e9sultats ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que la temp\u00e9rature de Debye diminue avec l'augmentation du nombre d'atomes de d\u00e9fauts, tandis que les d\u00e9fauts CZr antisite et VC pr\u00e9sentent des \u00e9nergies de formation plus faibles que leurs homologues VSi et Sit ; leur r\u00e9duction d'\u00e9nergie de formation peut avoir un impact sur la r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation uniaxiale et au cisaillement des structures 3C-SiC.<\/p>\n
Le carbure de silicium est l'un des mat\u00e9riaux les plus durs et les plus thermoconducteurs que l'on puisse trouver dans la nature. Il r\u00e9siste aux attaques des acides et des alcalis, ainsi qu'\u00e0 la chaleur jusqu'\u00e0 1600 degr\u00e9s Celsius, sans perte de r\u00e9sistance. En outre, le carbure de silicium est un excellent conducteur \u00e9lectrique.<\/p>\n
La large bande interdite du carbure de silicium lui permet d'\u00eatre utilis\u00e9 dans des dispositifs semi-conducteurs tels que les diodes, les transistors et les thyristors, tandis que sa capacit\u00e9 \u00e0 supporter des tensions et des courants importants le rend \u00e9galement utile dans les dispositifs d'alimentation de haute puissance.<\/p>\n
Le SiC poreux peut \u00eatre modifi\u00e9 par l'ajout de nanoplaquettes de graph\u00e8ne (GNP), cr\u00e9ant ainsi un mat\u00e9riau aux propri\u00e9t\u00e9s thermiques am\u00e9lior\u00e9es. Ce mat\u00e9riau peut \u00eatre fabriqu\u00e9 par frittage par plasma \u00e9tincelant en phase liquide d'une poudre de SiC st\u0153chiom\u00e9trique ou non st\u0153chiom\u00e9trique ; diverses combinaisons d'auxiliaires de frittage (Y2O3 et La2O3) ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9es pour \u00e9valuer leurs effets sur la composition des phases, la microstructure et la conductivit\u00e9 thermique de mat\u00e9riaux poreux contenant jusqu'\u00e0 20 vol% de GNP ; une d\u00e9pendance non monotone \u00e0 la temp\u00e9rature a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e avec des composites contenant jusqu'\u00e0 20% de GNP.<\/p>\n
La composition unique du SiC en atomes de silicium et de carbone dans son r\u00e9seau cristallin lui conf\u00e8re des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques remarquables qui en font l'un des mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques les plus r\u00e9sistants et les plus durs. Tr\u00e8s r\u00e9sistant \u00e0 la corrosion par les acides, les lessives et les sels fondus, ainsi qu'\u00e0 l'abrasion, sa rigidit\u00e9 et sa solidit\u00e9 font du SiC un mat\u00e9riau de choix pour les composants r\u00e9sistants \u00e0 l'usure tels que les meules ou les tr\u00e9pans dans les broyeurs, les expandeurs ou les extrudeurs.<\/p>\n
En plus d'\u00eatre l\u00e9ger, le mat\u00e9riau c\u00e9ramique pr\u00e9sente une excellente r\u00e9sistance aux chocs thermiques - il peut supporter des temp\u00e9ratures allant jusqu'\u00e0 1600 degr\u00e9s Celsius sans perdre ses propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques ou sa dilatation thermique, avec de faibles taux de dilatation thermique et un module d'Young exceptionnellement \u00e9lev\u00e9, ce qui assure la stabilit\u00e9 dimensionnelle.<\/p>\n
La porosit\u00e9 des c\u00e9ramiques poreuses en SiC varie en fonction de leur m\u00e9thode de formation (collage par r\u00e9action ou frittage). Des \u00e9tudes ont d\u00e9montr\u00e9 que la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique et la r\u00e9sistance \u00e0 la flexion augmentent avec la teneur en B4C en raison de sa capacit\u00e9 \u00e0 adsorber l'oxyg\u00e8ne des mat\u00e9riaux de la matrice Si-C et donc \u00e0 r\u00e9duire la longueur de diffusion des phonons.<\/p>\n
Le carbure de silicium est utilis\u00e9 \u00e0 la fois comme abrasif et comme outil de coupe dans la fabrication. En raison de sa surface dure et r\u00e9sistante \u00e0 la chaleur, le carbure de silicium peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9 comme semi-conducteur \u00e9lectronique dans les diodes et les transistors, car sa tol\u00e9rance \u00e0 la tension peut d\u00e9passer celle du silicium.<\/p>\n
La duret\u00e9 du carbure de silicium, sa r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et sa conductivit\u00e9 thermique \u00e9lev\u00e9e en font un excellent mat\u00e9riau pour les \u00e9quipements de protection tels que les casques et les plaques de blindage. En outre, son inertie chimique signifie qu'il ne r\u00e9agit pas \u00e0 l'eau, ce qui le rend id\u00e9al pour une utilisation dans des environnements tr\u00e8s humides tels que les vaisseaux spatiaux et les environnements marins.<\/p>\n
Le carbure de silicium recristallis\u00e9 (RSiC) pr\u00e9sente un m\u00e9lange de propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, thermiques et \u00e9lectriques in\u00e9gal\u00e9 par rapport aux autres variantes de SiC. Sa microstructure dense conf\u00e8re au RSiC un faible coefficient de dilatation tout en conservant sa r\u00e9sistance et sa rigidit\u00e9 \u00e0 haute temp\u00e9rature. En outre, il pr\u00e9sente des valeurs de module \u00e9lastique relativement plus \u00e9lev\u00e9es que celles de la c\u00e9ramique de zircone structurale et un faible coefficient de dilatation thermique par rapport \u00e0 la c\u00e9ramique de zircone structurale.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, or carborundum (), is a hard ceramic first mass-produced in 1893 for use as an abrasive. While natural instances exist (moissanite gems and small quantities as an igneous rock called corundum), most modern day usage occurs synthetically. SiC is known to exhibit high fatigue resistance, high thermal conductivity and a low coefficient of […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-190","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=190"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":191,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions\/191"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=190"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=190"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=190"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}