Структурна характеристика карбіду кремнію та нітриду бору

Карбід кремнію та нітрид бору мають добру стійкість до високих температур, корозії тощо. Хочете знати різницю? Будь ласка, читайте далі!

Карбід кремнію (SiC) і нітрид бору (BN) є двома найважливішими керамічними матеріалами завдяки своїм видатним властивостям. SiC і BN мають унікальні структурні особливості, які дозволяють їм мати високу міцність, надзвичайну твердість, хорошу термічну та хімічну стабільність і електропровідність. У цій статті ми обговоримо структуру та властивості SiC і BN.

Карбід кремнію має кристалічну структуру, що складається з шестикутної решітки з чергуванням шарів атомів кремнію та вуглецю. Довжина зв'язку Si-C становить 188 пм, а симетрія кристала - політип 6H. SiC має високу температуру плавлення (приблизно 2700 градусів), і він вважається однією з найбільш міцних і витривалих керамічних виробів. Гексагональна структура SiC призводить до анізотропних механічних властивостей, що означає, що він може по-різному протистояти силам згинання та стиснення залежно від напрямку сили.

Нітрид бору має дві основні кристалічні структури, гексагональну (h-BN) і кубічну (c-BN). У h-BN атоми бору та азоту утворюють взаємопов’язану гексагональну мережу, тоді як у c-BN зв’язки BN утворюють кубічну структуру. Довжина зв’язку BN становить 144 пм, і як h-BN, так і c-BN мають високу термічну стабільність, що робить їх придатними для застосування при високих температурах. Шарувата структура h-BN надає йому властивості, подібні до графіту, такі як тепло- та електропровідність у базовій площині. Однак, на відміну від графіту, h-BN стійкий до окислення і може витримувати більш високі температури.

І останнє, але не менш важливе: як SiC, так і BN мають унікальні структурні особливості, які дозволяють їм мати високу міцність, надзвичайну твердість, хорошу термічну та хімічну стабільність та електропровідність. Ці властивості роблять їх придатними для широкого спектру застосувань, таких як ріжучі інструменти, бронежилети, високотемпературна електроніка та композити.