Disiliciure de zirconium

Disiliciure de zirconium
__ Zr     __ Si Structure cristalline du disiliciure de zirconium
Identification
N^o CAS	12039-90-6
N^o ECHA	100.031.725
N^o CE	234-911-1
PubChem	6336892
Apparence	solide gris[1]
Propriétés chimiques
Formule	Si2Zr
Masse molaire[2]	147,395 ± 0,003 g/mol Si 38,11 %, Zr 61,89 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 520 °C[3]
Solubilité	insoluble dans l'eau[1]
Masse volumique	4,88 g/cm^3[1] à 20 °C
Cristallographie
Système cristallin	Orthorhombique
Classe cristalline ou groupe d’espace	Cmcm (n^o 63) orthorhombique Hermann-Mauguin : ${\displaystyle C2/m~2/c~2_{1}/m\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle Cmcm\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle D_{2h}^{17}\,}$
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le disiliciure de zirconium est un composé chimique de formule ZrSi₂. Il s'agit d'un solide cristallisé gris à l'éclat métallique ayant une bonne conductivité électrique et thermique. Il présente une structure orthorhombique ayant le groupe d'espace Cmcm (n^o 63). Il est insoluble dans l'eau et les acides minéraux, hormis l'acide fluorhydrique. Il est utilisé dans l'industrie des semiconducteurs pour le dépôt de couches résistives par pulvérisation cathodique dans les circuits électroniques^[4].

D'autres siliciures de zirconium sont connus, tels que : Zr₃Si, avec une structure tétragonale isomorphe de celle de Ti₃P ; Zr₂Si, avec un point de fusion de 2 110 °C, une masse volumique de 6,22 g/cm³ et une structure tétragonale isomorphe de celle de CuAl₂ ; Zr₃Si₂ avec une point de fusion à 2 225 °C et une structure tétragonale isomorphe de U₃Si₂ ; Zr₅Si₄ avec une structure tétragonale ; ZrSi avec un point de fusion de 2 095 °C et deux formes orthorhombiques^[3].

Le disiliciure de zirconium peut être obtenu en faisant réagir du zirconium ou de l'hydrure de zirconium(II) ZrH₂ avec du silicium^[3] :

Zr + 2 Si ⟶ ZrSi₂.

On peut également le préparer en faisant réagir du zirconium avec du tétrachlorure de silicium, ou en faisant réagir du dioxyde de zirconium ZrO₂ avec du silicium^[5] :

3 Si + ZrO₂ ⟶ ZrSi₂ + SiO₂.

Notes et références

1. « Fiche du composé Zirconium silicide, 99.5% (metals basis)  », sur Alfa Aesar (consulté le 18 décembre 2022).
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. (de) Georg Brauer, en collaboration avec Marianne Baudler, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3^e éd. révisée, vol. 2, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1978, p. 1389. (ISBN 3-432-87813-3)
4. (en) Dale L. Perry, Handbook of Inorganic Compounds, 2^e  éd., Taylor & Francis, 2011, p. 475. (ISBN 1-4398-1462-7)
5. (en) Satischandra B. Ogale, Thin Films and Heterostructures for Oxide Electronics, Springer, 2005, p. 38. (ISBN 0-387-25802-7)