Disiliciure de titane

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[1]	104,038 ± 0,002 g/mol Si 53,99 %, Ti 46,01 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 760 °C[2]
Masse volumique	4,39 g/cm3[2] à 20 °C
Cristallographie
Système cristallin	Orthorhombique
Classe cristalline ou groupe d’espace	Fddd (no 70) orthorhombique Hermann-Mauguin : ${\displaystyle F2/d~2/d~2/d\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle Fddd\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle D_{2h}^{24}\,}$
Précautions
SGH[2]
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[2]
2 2 0
Transport[2]
-    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.
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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 %.

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^[3]. Il existe également un siliciure de titane de formule Ti₅Si₃, qui fond à 2 130 °C^[4],[5].

Il peut être obtenu en faisant réagir du titane ou de l'hydrure de titane TiH₂ avec du silicium^[3] :

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^[3]. Une autre méthode consiste à faire réagir du tétrachlorure de titane TiCl₄ avec du silane SiH₄, du dichlorosilane SiH₂Cl₂ ou du silicium^[6] :

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^[5]. Il est également étudié dans le craquage de l'eau par photocatalyse^[7] pour la production d'hydrogène vert.

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