Karbid křemíku

Popis

Karbid křemíku (SiC) je sloučenina křemíku a uhlíku. Přírodní moissanit je extrémně vzácný minerál, objevený Henri Moissanem v roce 1893 v meteoritu Canyon Diablo. Syntetický karbid křemíku, známý jako syntetický moissanit, byl poprvé vyroben v laboratoři v roce 1893 Edwardem G. Achesonem. Je ceněn pro svou výjimečnou tvrdost (druhý nejtvrdší minerál po diamantu), vysoký index lomu a disperzi, což mu propůjčuje brilanci a oheň podobný diamantu. Vyskytuje se v mnoha polytypech, z nichž nejběžnější jsou 3C-SiC (kubický), 4H-SiC a 6H-SiC (hexagonální).

Jak identifikovat

Barva

Bezbarvý až téměř bezbarvý, často s nazelenalými, nažloutlými nebo šedavými odstíny. Může být také modrý, černý nebo zelený v závislosti na příměsích.

Lesk

Adamantinový až kovový, velmi vysoký lesk.

Textura

Hladký až drsný, v závislosti na formě (krystaly, zrna, aglomeráty).

Tvar krystalů

Hexagonální (nejčastěji 6H-SiC, 4H-SiC) nebo kubický (3C-SiC). Syntetické krystaly jsou často tabulkovité nebo prizmatické.

Štěpnost

Špatná až žádná, bazální {0001} u hexagonálních polytypů.

Geologické prostředí

Syntetický materiál, nevyskytuje se v geologickém prostředí Země v komerčním množství. Přírodní moissanit je extrémně vzácný a nachází se v meteoritech, kimberlitech a lamproitech.

Klíčová fakta

• Tvrdost: 9.25 na Mohsově stupnici (extrémně tvrdý).
• Hustota (specifická hmotnost): 3.21 g/cm³.
• Krystalová soustava: Hexagonální (nejčastěji) nebo kubický.
• Barva: Bezbarvý, téměř bezbarvý, zelený, modrý, černý.
• Lesk: Adamantinový až kovový.
• Průhlednost: Průhledný až neprůhledný.
• Lom: Lasturnatý až nerovný.
• Štěpnost: Špatná až žádná, bazální {0001} u hexagonálních polytypů.
• Složení: Karbid křemíku (SiC).

Rychlá kontrola

• Barva: Bezbarvý až téměř bezbarvý, s možnými nazelenalými/nažloutlými odstíny.
• Lesk: Adamantinový až kovový.
• Vryp: Bílý až šedý.

Fyzikální vlastnosti

• Krystalový habitus: Hexagonální tabulky, prizmatické krystaly, zrna, aglomeráty.
• Typ štěpnosti: Špatná bazální {0001} u hexagonálních polytypů, jinak žádná.
• Typ lomu: Lasturnatý až nerovný.
• Houževnatost: Křehký.
• Typ lesku: Adamantinový až kovový.

Vznik

Syntetický karbid křemíku se vyrábí průmyslově, nejčastěji Achesonovým procesem, který zahrnuje zahřívání křemenného písku (SiO2) a koksu (C) v elektrické peci na teploty přesahující 2000 °C. Pro výrobu drahokamového moissanitu se používají pokročilejší metody, jako je metoda fyzikální depozice z plynné fáze (PVT – Physical Vapor Transport), kde se krystalizuje SiC z plynné fáze na zárodečném krystalu při vysokých teplotách a tlacích.

Využití

Syntetický karbid křemíku má široké průmyslové využití díky své extrémní tvrdosti, tepelné odolnosti a polovodičovým vlastnostem. Používá se jako brusivo, v žáruvzdorných materiálech, v elektronice (výkonové polovodiče, LED diody), v automobilovém průmyslu (brzdy, spojky) a jako náhrada diamantu v šperkařství (syntetický moissanit).

Stáří a rozšíření

Není relevantní pro syntetický materiál; přírodní moissanit je extrémně vzácný a nachází se v meteoritech a některých horninách z hlubokého pláště Země.

Kde najít

Tipy pro hledání

Podobné kameny

Vědecká klasifikace

Třída minerálu

Karbidy

Skupina

Karbid křemíku

Krystalová soustava

Hexagonální (nejčastěji) nebo kubický

Chemický vzorec

SiC

Složení

Křemík (Si) 70.04 %, Uhlík (C) 29.96 %

Prozkoumat Karbid křemíku