Structurele kenmerken van siliciumcarbide en boornitride

Siliciumcarbide en boornitride zijn beide goed bestand tegen hoge temperaturen en corrosie etc. Wil je het verschil weten? Lees alstublieft verder!

Siliciumcarbide (SiC) en boornitride (BN) zijn twee van de belangrijkste keramische materialen vanwege hun uitstekende eigenschappen. SiC en BN bezitten unieke structurele kenmerken waardoor ze een hoge sterkte, extreme hardheid, goede thermische en chemische stabiliteit en elektrische geleidbaarheid hebben. In dit artikel bespreken we de structuur en eigenschappen van SiC en BN.

Siliciumcarbide heeft een kristalstructuur die bestaat uit een hexagonaal rooster van afwisselende lagen silicium- en koolstofatomen. De Si-C-bindingslengte is 188 pm en de kristalsymmetrie is 6H-polytype. SiC heeft een hoog smeltpunt (ongeveer 2700 graden) en wordt beschouwd als een van de meest robuuste en duurzame keramieksoorten. De zeshoekige structuur van SiC resulteert in anisotrope mechanische eigenschappen, wat betekent dat het buig- en drukkrachten op verschillende manieren kan weerstaan, afhankelijk van de richting van de kracht.

Boornitride heeft twee belangrijke kristalstructuren: hexagonaal (h-BN) en kubisch (c-BN). In h-BN vormen de boor- en stikstofatomen een onderling verbonden hexagonaal netwerk, terwijl in c-BN de BN-bindingen een kubieke structuur vormen. De BN-bindingslengte is 144 pm en zowel h-BN als c-BN hebben een hoge thermische stabiliteit, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen bij hoge temperaturen. De gelaagde structuur van h-BN geeft het vergelijkbare eigenschappen als grafiet, zoals thermische en elektrische geleidbaarheid in het basale vlak. In tegenstelling tot grafiet is h-BN echter bestand tegen oxidatie en bestand tegen hogere temperaturen.

Last but not least bezitten zowel SiC als BN unieke structurele kenmerken waardoor ze een hoge sterkte, extreme hardheid, goede thermische en chemische stabiliteit en elektrische geleidbaarheid hebben. Deze eigenschappen maken ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen, zoals snijgereedschappen, kogelvrije vesten, hoge-temperatuurelektronica en composieten.