ویژگی های ساختاری کاربید سیلیکون و نیترید بور

کاربید سیلیکون و نیترید بور هر دو در برابر دماهای بالا و خوردگی و غیره مقاومت خوبی دارند، آیا می خواهید تفاوت آنها را بدانید؟ لطفا به ادامه مطلب بروید!

کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید بور (BN) دو مورد از مهمترین مواد سرامیکی به دلیل خواص برجسته آنها هستند. SiC و BN دارای ویژگی های ساختاری منحصر به فردی هستند که آنها را قادر می سازد استحکام بالا، سختی شدید، پایداری حرارتی و شیمیایی خوب و رسانایی الکتریکی داشته باشند. در این مقاله به ساختار و خواص SiC و BN می پردازیم.

کاربید سیلیکون ساختار کریستالی دارد که از یک شبکه شش ضلعی از لایه های متناوب اتم های سیلیکون و کربن تشکیل شده است. طول پیوند Si-C 188 pm است و تقارن کریستالی از نوع 6H است. SiC نقطه ذوب بالایی دارد (تقریباً 2700 درجه) و به عنوان یکی از مقاوم ترین و بادوام ترین سرامیک ها به شمار می رود. ساختار شش ضلعی SiC منجر به خواص مکانیکی ناهمسانگرد می شود، به این معنی که بسته به جهت نیرو می تواند نیروهای خمشی و فشاری را به روشی متفاوت تحمل کند.

نیترید بور دارای دو ساختار کریستالی اصلی شش ضلعی (h-BN) و مکعبی (c-BN) است. در h-BN، اتم های بور و نیتروژن یک شبکه شش ضلعی به هم پیوسته را تشکیل می دهند، در حالی که در c-BN پیوندهای BN یک ساختار مکعبی را تشکیل می دهند. طول باند BN 144 pm است و هر دو h-BN و c-BN پایداری حرارتی بالایی دارند و برای کاربردهای با دمای بالا مناسب هستند. ساختار لایه ای h-BN به آن خواص مشابهی با گرافیت می دهد، مانند هدایت حرارتی و الکتریکی در صفحه پایه. با این حال، بر خلاف گرافیت، h-BN در برابر اکسیداسیون مقاوم است و می تواند دماهای بالاتر را تحمل کند.

آخرین اما نه کم‌اهمیت، هر دو SiC و BN دارای ویژگی‌های ساختاری منحصربه‌فردی هستند که آنها را قادر می‌سازد استحکام بالا، سختی شدید، پایداری حرارتی و شیمیایی خوب و رسانایی الکتریکی داشته باشند. این ویژگی‌ها آن‌ها را برای طیف وسیعی از کاربردها، مانند ابزارهای برش، جلیقه‌های ضد گلوله، وسایل الکترونیکی با دمای بالا و کامپوزیت‌ها مناسب می‌سازد.