Siliciure de fer
Un siliciure de fer est un composé du fer et du silicium. On en connaît plusieurs, avec des rapports Fe/Si variant de 13 à 3. Ces siliciures se forment à haute température dans des environnements fortement réducteurs, dans la nature (minéraux rares des météorites et de certaines formations géologiques) et dans l'industrie sidérurgique.
Histoire
Les siliciures de fer sont des constituants des ferrosiliciums, des alliages de fer et de silicium synthétisés dès 1811, mais ils n'ont été identifiés qu'après 1860 : FeSi en 1864 ; Fe3Si — en fait (Fe,Mn)3Si — et Fe2Si en 1898 ; Fe3Si2, FeSi2 et FeSi3 en 1914 ; Fe2Si5, Fe3Si et Fe3Si2 avant 1934 ; Fe5Si3 en 1943. En 1973 et 1974 on a identifié trois polymorphes de Fe2Si : trigonal, tétragonal et hexagonal. De petites quantités de ces composés se forment aussi dans les hauts fourneaux, surtout Fe3Si mais aussi Fe5Si3[1].
Des siliciures de fer ont été découverts dans la nature en 1910 ou 1911 en Irlande, en 1911 dans la mine Du Toit's Pan (en) à Kimberley (Afrique du Sud), en 1924 en Guyane britannique et en 1926 dans la mine de Renison Bell (en) (Tasmanie). On en a trouvé aussi dans des ophiolites, et il est plausible que ce soient des constituants mineurs du manteau. Les siliciures de fer se forment aussi lors d'événements de hautes température et pression, comme l'impact de la foudre (on en trouve dans les fulgurites) et les impacts cosmiques (ce sont souvent des constituants mineurs des roches choquées, des éjectas d'impact et des météorites, et on en a trouvé aussi sur le sol lunaire)[1].
Composés et minéraux
Un minéral est une espèce chimique identifiée dans la nature, généralement à l'état solide et avec une certaine structure cristalline (différents polymorphes naturels d'une même espèce chimique sont des minéraux différents).
| Fe/Si | Formule | Composé chimique | Minéral | Localité type |
|---|---|---|---|---|
| 0,33 | FeSi3 | trisiliciure de fer | − | − |
| 0,4 | Fe2Si5 | pentasiliciure de difer | − | − |
| 0,42 | Fe0,84Si2 | − | luobusaïte (ca) | ophiolite de Luobusa (sv) (Tibet, Chine) |
| 0,5 | FeSi2 | disiliciure de fer (en) | linzhiite (en) | |
| TiFeSi2 | disiliciure de fer et de titane | zangboïte (it) | ||
| 1 | FeSi | monosiliciure de fer (en) | naquite (en) | |
| 1,5 | Fe3Si2 | disiliciure de trifer | − | − |
| 1,67 | Fe5Si3 | trisiliciure de pentafer | xifengite (en) | météorite de Yanshan (Hebei, Chine) |
| 2 | Fe2Si | monosiliciure de difer (en) | hapkéite | météorite lunaire Dhofar 280 (Oman) |
| 3 | Fe3Si | monosiliciure de trifer | gupeiite (it) | météorite de Yanshan (Hebei, Chine) |
| suessite (en) | météorite North Haig (Australie-Occidentale) |
Notes et références
- (en) Michael A. Rappenglück, « Natural Iron Silicides: A Systematic Review », Minerals, vol. 12, no 2, , p. 188- (DOI 10.3390/min12020188
).
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