Strukturelle egenskaper av silisiumkarbid og bornitrid

Silisiumkarbid og bornitrid har begge god motstand mot høye temperaturer og korrosjon osv. Vil du vite forskjellen? Vennligst les videre!

Silisiumkarbid (SiC) og bornitrid (BN) er to av de viktigste keramiske materialene på grunn av deres enestående egenskaper. SiC og BN har unike strukturelle egenskaper som gjør dem i stand til å ha høy styrke, ekstrem hardhet, god termisk og kjemisk stabilitet og elektrisk ledningsevne. I denne artikkelen vil vi diskutere strukturen og egenskapene til SiC og BN.

Silisiumkarbid har en krystallstruktur som består av et sekskantet gitter av vekslende lag av silisium og karbonatomer. Si-C-bindingslengden er 188 pm, og krystallsymmetrien er 6H polytype. SiC har et høyt smeltepunkt (omtrent 2700 grader), og det regnes som en av de mest robuste og varige keramikkene. Den sekskantede strukturen til SiC resulterer i anisotropiske mekaniske egenskaper, noe som betyr at den tåler bøye- og kompresjonskrefter på en annen måte avhengig av kraftens retning.

Bornitrid har to hovedkrystallstrukturer, sekskantet (h-BN) og kubisk (c-BN). I h-BN danner bor- og nitrogenatomene et sammenkoblet sekskantet nettverk, mens i c-BN danner BN-bindingene en kubisk struktur. BN-bindingslengden er 144 pm, og både h-BN og c-BN har høy termisk stabilitet, noe som gjør dem egnet for høytemperaturapplikasjoner. Den lagdelte strukturen til h-BN gir den lignende egenskaper som grafitt, for eksempel termisk og elektrisk ledningsevne i basalplanet. Men i motsetning til grafitt er h-BN motstandsdyktig mot oksidasjon og tåler høyere temperaturer.

Sist men ikke minst, både SiC og BN har unike strukturelle egenskaper som gjør dem i stand til å ha høy styrke, ekstrem hardhet, god termisk og kjemisk stabilitet og elektrisk ledningsevne. Disse egenskapene gjør dem egnet for et bredt spekter av bruksområder, som skjæreverktøy, skuddsikre vester, høytemperaturelektronikk og kompositter.