日本大百科全書(ニッポニカ) 「炭化ケイ素」の意味・わかりやすい解説
炭化ケイ素
たんかけいそ
silicon carbide
炭素とケイ素の化合物。シリコンカーバイドともいう。1891年アメリカのE・G・アチソンがダイヤモンドを得ようと、粘土とコークスの混合物を炭素弧光(アーク)灯で熱したとき、きらきらする物質をみつけ、これを炭素とコランダム(アルミナ)の化合物と思いカーボランダムCarborundum(商品名)と命名しカーボランダム社が設立され、工業的に製造されるようになった(1892)。
珪石(けいせき)SiO2とコークスを電気炉で2400℃ぐらいに溶融し冷却すると微細結晶の集合体が得られるので、これを砕いて使用する。多くα(アルファ)型が得られる。ケイ素とカーボンブラックをアルゴン気流中1800℃に熱するとβ(ベータ)型が得られる。その他多くの変態が得られている。純粋なものは、無色、六方晶系(高温安定型)に属し、屈折率が2.65と大きいので大きな結晶は鏡のように輝く。不純物(アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、黒鉛、ケイ素の単体など)により青色、灰色、黒色となる。工業製品は多くが青黒色で化学的に不活性で、1000℃以下で酸素と反応しない。純粋なものは本質的な半導体。ダイヤモンドに次ぐ硬さをもち、モース硬さ9.5。研摩材として、砥石(といし)、研摩布紙などに用いられるほか、耐熱性、耐食性があり、強度、安定性に優れ特殊耐火物、化学反応器や電気抵抗体などにも用いられる。純粋なβ型はトランジスタ、ダイオード、発光ダイオードなどに用いられる。
[守永健一・中原勝儼]
炭化ケイ素(データノート)
たんかけいそでーたのーと
炭化ケイ素
SiC
式量 40.1
融点 2700℃以上
沸点 ―
比重 3.17
結晶系 α;六方
β;立方
屈折率 (n) 2.654
ヌープ硬さ 約2500