Ключевое различие между карбидом кремния и карбидом бора заключается в том, что карбид кремния имеет один атом кремния, связанный с одним атомом углерода, тогда как карбид бора имеет четыре атома бора, связанные с одним атомом углерода.
И карбид кремния, и карбид бора являются углеродосодержащими соединениями. Оба эти материала очень твердые. У них разные химические и физические свойства.
Что такое карбид кремния?
Карбид кремния представляет собой полупроводниковый материал, состоящий из атомов кремния и углерода. Химическая формула этого соединения - SiC. Следовательно, он имеет один атом кремния, связанный с одним атомом углерода через ковалентную химическую связь. Этот материал также называют карборундом, и он встречается в природе в виде муассанита, крайне редкого минерала. Поэтому карбид кремния в основном производится как синтетический материал.
Рисунок 01: Карбид кремния
Молярная масса карбида кремния 40 г/моль. Этот материал выглядит как голубовато-черная радужная кристаллическая структура, но чистая форма бесцветна. Черный цвет обусловлен наличием примеси железа. Кроме того, он нерастворим в воде, но растворим в расплавленном железе и расплавленных щелочах. Однако мы можем найти карбид кремния примерно в 250 кристаллических формах. Это соединение проявляет полиморфизм. Здесь альфа-карбид кремния является наиболее распространенной и стабильной формой. Он образуется при очень высоких температурах и имеет гексагональную кристаллическую структуру.
Карбид кремния используется во многих областях. В основном он используется в качестве абразива и в производстве режущих инструментов. Это также важный конструкционный материал. Например. в композитной броне, в бронежилетах с керамическим покрытием, в высокотемпературных печах и т. д. Кроме того, карбид кремния используется в производстве автомобильных деталей и в качестве полупроводниковых материалов.
Что такое карбид бора?
Карбид бора – чрезвычайно твердый материал, состоящий из атомов бора и углерода. Химическая формула этого соединения: B4C. Следовательно, в нем четыре атома бора связаны с одним атомом углерода. По твердости он уступает только алмазу и кубическому нитриду бора. Поэтому его еще называют «черным бриллиантом».
Рисунок 02: Карбид бора
Молярная масса карбида бора 55,25 г/моль. Он выглядит как темно-серый или черный порошок или кристалл. Он нерастворим в воде. Этот материал известен своей высокой твердостью, высоким поперечным сечением поглощения нейтронов, высокой устойчивостью к ионизирующему излучению и т. д. Кроме того, он обладает полупроводниковыми свойствами. Для этого в электронных свойствах карбида бора преобладает транспорт прыжкового типа. Как правило, это полупроводник p-типа.
Карбид бора является синтетическим материалом. Его можно получить восстановлением триоксида бора в карбид бора в присутствии углерода. Для этой реакции в качестве восстановителя требуется углерод или магний.
В чем разница между карбидом кремния и карбидом бора?
Ключевое различие между карбидом кремния и карбидом бора заключается в том, что карбид кремния имеет один атом кремния, связанный с одним атомом углерода, тогда как карбид бора имеет четыре атома бора, связанные с одним атомом углерода. Карбиды кремния представляют собой голубовато-черные кристаллы, а карбиды бора - темно-серые или черные кристаллы.
Следующая инфографика суммирует разницу между карбидом кремния и карбидом бора.
Резюме – карбид кремния против карбида бора
И карбид кремния, и карбид бора являются углеродосодержащими соединениями. Они имеют разные химические и физические свойства. Ключевое различие между карбидом кремния и карбидом бора заключается в том, что в карбиде кремния один атом кремния связан с одним атомом углерода, тогда как в карбиде бора четыре атома бора связаны с одним атомом углерода.
