Disiliciure de titane

Le disiliciure de titane, parfois appelé simplement siliciure de titane, est un composé chimique de formule TiSi₂. Il s'agit d'un solide noir à l'éclat métallique ayant une bonne conductivité électrique et thermique. Il cristallise dans le système orthorhombique selon le groupe d'espace Fddd (n^o 70) avec les paramètres a = 825,3 pm, b = 478,3 pm et c = 854,0 pm. Il est insoluble dans l'eau et les acides minéraux hormis l'acide fluorhydrique HF et est lentement soluble dans une solution d'hydroxyde de potassium KOH à 10 %.

Disiliciure de titane
__ Ti     __ Si Structure cristalline du siliciure de titane
Identification
Synonymes	disiliciure de titane, siliciure de titane
No CAS	12039-83-7
No ECHA	100.031.719
No CE	234-904-3
No RTECS	XR2420000
PubChem	6336889
SMILES	[Si]=[Ti]=[Si] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/2Si.Ti Std. InChIKey : DFJQEGUNXWZVAH-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	Si2Ti  [Isomères]
Masse molaire	104,038 ± 0,002 g/mol Si 53,99 %, Ti 46,01 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 760 °C
Masse volumique	4,39 g/cm3 à 20 °C
Cristallographie
Système cristallin	Orthorhombique
Classe cristalline ou groupe d’espace	Fddd (no 70) orthorhombique Hermann-Mauguin : $F2/d~2/d~2/d\,$ Hermann-Mauguin court : $Fddd\,$ Schoenflies : $D_{2h}^{24}\,$
Précautions
SGH
Attention H228, H315, H319, H335, P210, P280, P312, P302+P352, P304+P340, P332+P313 et P337+P313 H228 : Matière solide inflammable H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires P210 : Tenir à l’écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces chaudes. — Ne pas fumer. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P312 : Appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin en cas de malaise. P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P304+P340 : En cas d'inhalation : transporter la victime à l’extérieur et la maintenir au repos dans une position où elle peut confortablement respirer. P332+P313 : En cas d’irritation cutanée : consulter un médecin. P337+P313 : Si l’irritation oculaire persiste : consulter un médecin.
NFPA 704
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Transport
-    3178    Numéro ONU : 3178 : SOLIDE INORGANIQUE INFLAMMABLE, N.S.A. Étiquette : 4.1 : Matières solides inflammables, matières autoréactives, matières solides explosibles désensibilisées et matières qui polymérisent Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le disiliciure de titane TiSi₂ ne doit pas être confondu avec d'autres siliciures de titane, tels que : TiSi_1,8, cristallisé dans le groupe d'espace Cmcm (n^o 63) avec une masse volumique de 3,9 g/cm³ ; Ti₃Si, avec une structure quadratique isotypique de celle de Ti₃P ; Ti₅Si₄ avec une structure quadratique isotypique de celle de Zr₅Si₄ et un point de fusion de 2 120 °C ; TiSi avec une structure orthorhombique isotypique de celle du borure de fer FeB et un point de fusion de 1 760 °C. Il existe également un siliciure de titane de formule Ti₅Si₃, qui fond à 2 130 °C.

Il peut être obtenu en faisant réagir du titane ou de l'hydrure de titane TiH₂ avec du silicium :

Ti + 2 Si ⟶ TiSi₂.

Il est également possible de procéder par aluminothermie avec la combustion d'un mélange constitué par exemple d'aluminium, de soufre, de dioxyde de silicium SiO₂ et de dioxyde de titane TiO₂ ou d'hexafluorotitanate de potassium K₂TiF₆, par électrolyse d'une masse fondue de K₂TiF₆ et de TiO₂, ou par réaction de titane avec du tétrachlorure de silicium SiCl₄. Une autre méthode consiste à faire réagir du tétrachlorure de titane TiCl₄ avec du silane SiH₄, du dichlorosilane SiH₂Cl₂ ou du silicium :

TiCl₄ + 2 SiH₄ ⟶ TiSi₂ + 4 HCl + 2 H₂ ;

TiCl₄ + 2 SiH₂Cl₂ + 2 H₂ ⟶ TiSi₂ + 8 HCl ;

TiCl₄ + 3 Si ⟶ TiSi₂ + SiCl₄.

Le disiliciure de titane est utilisé dans l'industrie des semiconducteurs, notamment dans le processus de saliciure. Il est également étudié dans le craquage de l'eau par photocatalyse pour la production d'hydrogène vert.