Het belangrijkste verschil tussen siliciumcarbide en boorcarbide is dat siliciumcarbide één siliciumatoom heeft gebonden aan één koolstofatoom, terwijl boorcarbide vier booratomen heeft gebonden aan één koolstofatoom.
Zowel siliciumcarbide als boorcarbide zijn koolstofhoudende verbindingen. Beide zijn zeer hard materiaal. Ze hebben verschillende chemische en fysische eigenschappen.
Wat is siliciumcarbide?
Siliciumcarbide is een halfgeleidermateriaal dat is samengesteld uit silicium- en koolstofatomen. De chemische formule van deze verbinding is SiC. Daarom heeft het één siliciumatoom gebonden aan één koolstofatoom via covalente chemische binding. Dit materiaal wordt ook wel carborundum genoemd en komt in de natuur voor in de vorm van moissanite, een uiterst zeldzaam mineraal. Daarom wordt siliciumcarbide meestal gemaakt als een synthetisch materiaal.
Figuur 01: Siliciumcarbide
De molaire massa van siliciumcarbide is 40 g/mol. Dit materiaal verschijnt als een blauwzwarte, iriserende kristalstructuur, maar de pure vorm is kleurloos. De zwarte kleur is te wijten aan de aanwezigheid van ijzer als onzuiverheid. Bovendien is het onoplosbaar in water maar oplosbaar in gesmolten ijzer en gesmolten alkaliën. We kunnen siliciumcarbide echter vinden in ongeveer 250 kristalvormen. Deze verbinding vertoont polymorfisme. Hier is alfa-siliciumcarbide de meest voorkomende en stabiele vorm. Het vormt zich bij zeer hoge temperaturen en heeft een hexagonale kristalstructuur.
Er zijn veel toepassingen van siliciumcarbide. Het is voornamelijk nuttig als schuurmiddel en bij de productie van snijgereedschappen. Het is ook een belangrijk constructiemateriaal. bijv. in composietpantser, in met keramiek beklede kogelvrije vesten, ovens voor hoge temperaturen, enz. Bovendien is siliciumcarbide nuttig bij de vervaardiging van auto-onderdelen en als halfgeleidermaterialen.
Wat is boorcarbide?
Boorcarbide is een extreem hard materiaal dat is samengesteld uit boor- en koolstofatomen. De chemische formule van deze verbinding is B4C. Daarom heeft het vier booratomen gebonden aan een enkel koolstofatoom. Het is slechts de derde na diamant en kubisch boornitride in zijn hardheid. Daarom wordt het ook wel "zwarte diamant" genoemd.
Figuur 02: Boorcarbide
De molaire massa van boorcarbide is 55,25 g/mol. Het verschijnt als een donkergrijs of zwart poeder of kristal. Het is onoplosbaar in water. Dit materiaal staat bekend om zijn hoge hardheid, de hoge doorsnede voor neutronenabsorptie, hoge stabiliteit tegen ioniserende straling, enz. Bovendien heeft het halfgeleidereigenschappen. Hiervoor worden de elektronische eigenschappen van boorcarbide gedomineerd door hopping-type transport. Meestal is het van een p-type halfgeleider.
Boorcarbide is een synthetisch materiaal. Het kan worden bereid door de reductie van boortrioxide tot boorcarbide in aanwezigheid van koolstof. Deze reactie vereist koolstof of magnesium als reductiemiddel.
Wat is het verschil tussen siliciumcarbide en boorcarbide?
Het belangrijkste verschil tussen siliciumcarbide en boorcarbide is dat siliciumcarbide één siliciumatoom heeft gebonden aan één koolstofatoom, terwijl boorcarbide vier booratomen heeft gebonden aan één koolstofatoom. Siliciumcarbiden zijn blauwzwarte kristallen, terwijl boorcarbiden donkergrijze of zwarte kristallen zijn.
De volgende infographic vat het verschil tussen siliciumcarbide en boorcarbide samen.
Samenvatting – Siliciumcarbide versus boorcarbide
Zowel siliciumcarbide als boorcarbide zijn koolstofhoudende verbindingen. Ze hebben verschillende chemische en fysische eigenschappen. Het belangrijkste verschil tussen siliciumcarbide en boorcarbide is dat siliciumcarbide één siliciumatoom heeft gebonden aan één koolstofatoom, terwijl boorcarbide vier booratomen heeft gebonden aan één koolstofatoom.
