Formule chimique : (SiC). Synonymes : carborandite, carborundum (marque déposée) et moissanite (forme naturelle). Ce minéralMinéral Espèce chimique naturelle, se présentant le plus souvent sous forme de cristal solide. est extrêmement rare sur Terre. Il a été découvert en 1893 par Ferdinand Frédéric Henri Moissan (chimiste français), dans une météorite tombée en Arizona (Canyon Diablo). On le trouve également en traces dans certains corindons et kimberlites.
La carborandite que l’on trouve couramment dans le commerce en cristaux tabulaires décoratifs bleu-nuit à reflets métalliques chatoyants, est un minéral artificiel issu de la fabrication du carborundum (abrasif industriel). Sa couleur peut varier selon le degré d’oxydoréduction. C’est un minéral de synthèse, très dure (9.5 sur l’échelle de MohsMohs Echelle de dureté des minéraux, de 1 (peu dure) à 10 (très dure), conçue avec les dix minéraux les plus faciles à trouver : 1 le talc, 2 le gypse, 3 la calcite, 4 la fluorite, 5 l’apatite, 6 l’orthose, 7 le quartz, 8 la topaze, 9 le corindon et 10 le diamant. Echelle créée par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs en 1812., jusqu’à 10,5). Le carbure de silicium peut donc, sans certains cas, être supérieur en dureté au diamant qui se situe à 10. Il est insoluble dans l’acide.
Le carbure de silicium est obtenu par réduction à haute température (1200°C), du dioxyde de silicium (sableSable Sédiment détritique meuble formé de grains dont la majorité ont une taille comprise entre 2 mm et 63 µm., quartzQuartz Minéral, tectosilicate composé principalement de silice (SiO2).) en le saturant de carbone. Les cristaux sont récupérés sur les parois de la cuve. Le carbure de silicium alors obtenu fond ensuite à 2700°C pour être transformé pour diverses utilisations industrielles. Son utilisation la plus connue est en tant qu’abrasif industriel, sous la marque déposée de : carborundum.
Il est utilisé pour sa haute conductivité thermique à plus de 350°C, dans l’aérospatiale et la défense, dans la réalisation de miroirs pour l’astronomie, de disques à tronçonner le verreVerre Du latin vitrum : verre. Magma ayant refroidi très rapidement sans cristalliser, donnant des laves (ex. : Obsidienne) qui peuvent contenir une proportion variable de minéraux., les cristaux, etc. , dans la construction de certains fours, dans la fabrication de certaines diodes électroluminescentes bleues (LED, traduction de l’anglais : light-emitting diode), dans la métallurgie, les réacteurs nucléaires, les combustibles à particules, dans les nouveaux procédés de gravure en taille douce. On le travaille également en bijouterie où il constitue une très bonne imitation du diamant.
En électronique, sous sa forme monocristalline, c’est un semi-conducteur à large bande. Ce matériau est stable, extrêmement dur et chimiquement inerte, plus résistant et plus efficace que le silicium pur, aux hautes fréquences, hautes températures et aux radiations. Associé à l’aluminium, c’est un isolant électrique. C’est le matériau de base pour obtenir le graphène par chauffage sous vide à 1300°C en libérant les atomes de silicium. Sous sa forme polycristaline, c’est une céramique. Le carbure de silicium compte de multiples autres utilisations.
Photographe : Gérard Brusseaux.
Source : Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.