Põhiline erinevus ränikarbiidi ja boorkarbiidi vahel on see, et ränikarbiidil on üks räni aatom seotud ühe süsinikuaatomiga, boorkarbiidil aga neli booriaatomit ühe süsinikuaatomiga.
Nii ränikarbiid kui ka boorkarbiid on süsinikku sisaldavad ühendid. Mõlemad on väga kõvad materjalid. Neil on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused.
Mis on ränikarbiid?
Ränikarbiid on pooljuhtmaterjal, mis koosneb räni- ja süsinikuaatomitest. Selle ühendi keemiline valem on SiC. Seetõttu on sellel üks räni aatom, mis on kovalentse keemilise sideme kaudu seotud ühe süsinikuaatomiga. Seda materjali nimetatakse ka karborundiks ja see esineb looduses üliharuldase mineraali moissaniidi kujul. Seetõttu valmistatakse ränikarbiidi enamasti sünteetilise materjalina.
Joonis 01: ränikarbiid
Ränikarbiidi molaarmass on 40 g/mol. See materjal näib sinakasmusta sillerdava kristallstruktuurina, kuid puhtal kujul on värvitu. Must värvus on tingitud raua olemasolust lisandina. Veelgi enam, see ei lahustu vees, kuid lahustub sula rauas ja sula leelistel. Siiski võime leida ränikarbiidi umbes 250 kristallivormis. Sellel ühendil on polümorfism. Siin on alfa-ränikarbiid kõige levinum ja stabiilsem vorm. See moodustub väga kõrgetel temperatuuridel ja sellel on kuusnurkne kristallstruktuur.
Ränikarbiidil on palju kasutusviise. Peamiselt on see kasulik abrasiivina ja lõikeriistade tootmisel. See on ka oluline ehitusmaterjal. Nt. komposiitsoomustes, keraamilise kattega kuulikindlates vestides, kõrge temperatuuriga ahjudes jne. Lisaks on ränikarbiid kasulik autoosade valmistamisel ja pooljuhtmaterjalina.
Mis on boorkarbiid?
Boorkarbiid on äärmiselt kõva materjal, mis koosneb boori- ja süsinikuaatomitest. Selle ühendi keemiline valem on B4C. Seetõttu on sellel neli boori aatomit, mis on seotud ühe süsinikuaatomiga. Oma kõvaduse poolest on see teemandi- ja kuupboornitriidi järel vaid kolmas. Seetõttu nimetatakse seda ka "mustaks teemandiks".
Joonis 02: Boorkarbiid
Borkarbiidi molaarmass on 55,25 g/mol. See näib tumehalli või musta pulbri või kristallina. See on vees lahustumatu. See materjal on tuntud oma suure kõvaduse, suure neutronite neeldumise ristlõike, kõrge stabiilsuse ioniseeriva kiirguse suhtes jne poolest. Lisaks on sellel pooljuhtomadused. Selleks domineerib boorkarbiidi elektroonilistes omadustes hüppeline transport. Tavaliselt on see p-tüüpi pooljuht.
Borkarbiid on sünteetiline materjal. Seda saab valmistada boortrioksiidi redutseerimisel süsiniku juuresolekul boorkarbiidiks. See reaktsioon nõuab redutseeriva ainena süsinikku või magneesiumi.
Mis vahe on ränikarbiidil ja boorkarbiidil?
Põhiline erinevus ränikarbiidi ja boorkarbiidi vahel on see, et ränikarbiidil on üks räni aatom seotud ühe süsinikuaatomiga, boorkarbiidil aga neli booriaatomit ühe süsinikuaatomiga. Ränikarbiidid on sinakasmustad kristallid, boorkarbiidid aga tumehallid või mustad kristallid.
Järgmine infograafik võtab kokku ränikarbiidi ja boorkarbiidi erinevuse.
Kokkuvõte – ränikarbiid vs boorkarbiid
Nii ränikarbiid kui ka boorkarbiid on süsinikku sisaldavad ühendid. Neil on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused. Peamine erinevus ränikarbiidi ja boorkarbiidi vahel on see, et ränikarbiidil on üks räni aatom seotud ühe süsinikuaatomiga, samas kui boorkarbiidil on neli boori aatomit seotud ühe süsinikuaatomiga.
