Kluczowa różnica między węglikiem krzemu a węglikiem boru polega na tym, że węglik krzemu ma jeden atom krzemu związany z jednym atomem węgla, podczas gdy węglik boru ma cztery atomy boru związane z jednym atomem węgla.
Zarówno węglik krzemu, jak i węglik boru są związkami zawierającymi węgiel. Oba są bardzo twardym materiałem. Mają różne właściwości chemiczne i fizyczne.
Co to jest węglik krzemu?
Węglik krzemu to materiał półprzewodnikowy składający się z atomów krzemu i węgla. Wzór chemiczny tego związku to SiC. Dlatego ma jeden atom krzemu związany z jednym atomem węgla poprzez kowalencyjne wiązanie chemiczne. Materiał ten nazywany jest również karborundem i występuje w naturze w postaci moissanitu, niezwykle rzadkiego minerału. Dlatego węglik krzemu jest najczęściej wytwarzany jako materiał syntetyczny.
Rysunek 01: Węglik krzemu
Masa molowa węglika krzemu wynosi 40 g/mol. Materiał ten wygląda jak niebiesko-czarna, opalizująca struktura krystaliczna, ale czysta forma jest bezbarwna. Czarny kolor wynika z obecności żelaza jako zanieczyszczenia. Ponadto jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w stopionym żelazie i stopionych alkaliach. Możemy jednak znaleźć węglik krzemu w około 250 formach krystalicznych. Ten związek wykazuje polimorfizm. Tutaj węglik krzemu alfa jest najbardziej powszechną i stabilną formą. Tworzy się w bardzo wysokich temperaturach i ma heksagonalną strukturę krystaliczną.
Istnieje wiele zastosowań węglika krzemu. Głównie sprawdza się jako ścierniwo oraz w produkcji narzędzi skrawających. Jest to również ważny materiał konstrukcyjny. Np. w pancerzach kompozytowych, w kamizelkach kuloodpornych platerowanych ceramiką, w piecach wysokotemperaturowych itp. Ponadto węglik krzemu jest przydatny w produkcji części samochodowych oraz jako materiały półprzewodnikowe.
Co to jest węglik boru?
Węglik boru to niezwykle twardy materiał składający się z atomów boru i węgla. Wzór chemiczny tego związku to B4C. Dlatego ma cztery atomy boru związane z pojedynczym atomem węgla. Pod względem twardości jest trzecią po diamentie i sześciennym azotku boru. Dlatego jest również nazywany „czarnym diamentem”.
Rysunek 02: Węglik boru
Masa molowa węglika boru wynosi 55,25 g/mol. Pojawia się jako ciemnoszary lub czarny proszek lub kryształ. Jest nierozpuszczalny w wodzie. Materiał ten jest dobrze znany ze swojej wysokiej twardości, dużego przekroju dla absorpcji neutronów, wysokiej odporności na promieniowanie jonizujące itp. Ponadto posiada właściwości półprzewodnikowe. W tym celu właściwości elektroniczne węglika boru są zdominowane przez transport typu hopping. Zazwyczaj jest to półprzewodnik typu p.
Węglik boru jest materiałem syntetycznym. Można go otrzymać przez redukcję trójtlenku boru do węglika boru w obecności węgla. Ta reakcja wymaga węgla lub magnezu jako czynnika redukującego.
Jaka jest różnica między węglikiem krzemu a węglikiem boru?
Kluczowa różnica między węglikiem krzemu a węglikiem boru polega na tym, że węglik krzemu ma jeden atom krzemu związany z jednym atomem węgla, podczas gdy węglik boru ma cztery atomy boru związane z jednym atomem węgla. Węgliki krzemu to niebiesko-czarne kryształy, podczas gdy węgliki boru są ciemnoszarymi lub czarnymi kryształami.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między węglikiem krzemu a węglikiem boru.
Podsumowanie – Węglik krzemu kontra węglik boru
Zarówno węglik krzemu, jak i węglik boru są związkami zawierającymi węgiel. Mają różne właściwości chemiczne i fizyczne. Kluczową różnicą między węglikiem krzemu a węglikiem boru jest to, że węglik krzemu ma jeden atom krzemu związany z jednym atomem węgla, podczas gdy węglik boru ma cztery atomy boru związane z jednym atomem węgla.
