Piikarbidin ja boorinitridin rakenteelliset ominaisuudet

Piikarbidi ja boorinitridi kestävät hyvin korkeita lämpötiloja ja korroosiota jne. Haluatko tietää eron? Ole hyvä ja lue eteenpäin!

Piikarbidi (SiC) ja boorinitridi (BN) ovat kaksi tärkeimmistä keraamisista materiaaleista erinomaisten ominaisuuksiensa vuoksi. SiC:llä ja BN:llä on ainutlaatuisia rakenteellisia ominaisuuksia, joiden ansiosta niillä on korkea lujuus, äärimmäinen kovuus, hyvä lämpö- ja kemiallinen stabiilisuus sekä sähkönjohtavuus. Tässä artikkelissa keskustelemme piikarbidin ja BN:n rakenteesta ja ominaisuuksista.

Piikarbidin kiderakenne koostuu kuusikulmaisesta hilasta, jossa on vuorotellen pii- ja hiiliatomikerroksia. Si-C-sidoksen pituus on 188 pm ja kidesymmetria on 6H polytyyppi. Piikarbidilla on korkea sulamispiste (noin 2700 astetta), ja sitä pidetään yhtenä lujimmista ja kestävimmistä keramiioista. SiC:n kuusikulmainen rakenne johtaa anisotrooppisiin mekaanisiin ominaisuuksiin, mikä tarkoittaa, että se kestää taivutus- ja puristusvoimia eri tavalla voiman suunnasta riippuen.

Boorinitridillä on kaksi pääkiderakennetta, kuusikulmainen (h-BN) ja kuutio (c-BN). h-BN:ssä boori- ja typpiatomit muodostavat toisiinsa liittyneen kuusikulmaisen verkon, kun taas c-BN:ssä BN-sidokset muodostavat kuutiorakenteen. BN-sidoksen pituus on 144 pm, ja sekä h-BN:llä että c-BN:llä on korkea lämpöstabiilisuus, joten ne sopivat korkeisiin lämpötiloihin. H-BN:n kerrosrakenne antaa sille samanlaisia ​​ominaisuuksia kuin grafiitilla, kuten lämmön- ja sähkönjohtavuuden perustasossa. Toisin kuin grafiitti, h-BN kestää kuitenkin hapettumista ja kestää korkeampia lämpötiloja.

Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, sekä SiC:llä että BN:llä on ainutlaatuisia rakenteellisia ominaisuuksia, joiden ansiosta niillä on korkea lujuus, äärimmäinen kovuus, hyvä lämpö- ja kemiallinen stabiilisuus sekä sähkönjohtavuus. Nämä ominaisuudet tekevät niistä sopivia monenlaisiin sovelluksiin, kuten leikkaustyökaluihin, luodinkestävään liiviin, korkean lämpötilan elektroniikkaan ja komposiitteihin.