炭化ケイ素と炭化ホウ素の大きな違いは、炭化ケイ素は炭素原子1個にケイ素原子が1個結合しているのに対し、炭化ホウ素は炭素原子1個にホウ素原子が4個結合している点である。

炭化ケイ素と炭化ホウ素は、どちらも炭素を含む化合物で、非常に硬く、化学的・物理的性質が異なる。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 炭化ケイ素とは 3. 炭化ホウ素とは 4. 横並び比較-炭化ケイ素と炭化ホウ素を表形式で 5. まとめ

炭化ケイ素は何ですか？

炭化ケイ素は、シリコン原子と炭素原子からなる半導体材料である。化学式は炭化ケイ素（Silicon Carbide）。炭素原子にケイ素原子が共有結合している。この素材は炭化ケイ素とも呼ばれ、自然界ではモアッサナイトという非常に珍しい鉱物の形で存在します。そのため、炭化ケイ素は主に合成素材**として使用されている。

図01：炭化ケイ素

炭化ケイ素はモル質量が40g/molで、青黒い虹色の結晶構造をしているが、純粋な状態では無色である。黒色は不純物として鉄が含まれているためです。水に不溶で、第二鉄水や溶融アルカリに溶ける。しかし、炭化ケイ素の結晶形は約250種類もあるのです。この化合物は多形性を示す。ここでは、α-シリコンカーバイドが最も一般的で安定した形態である。非常に高い温度で形成され、六角形の結晶構造を持っています。

炭化ケイ素はさまざまな用途に使われている。主に研磨剤として、また切削工具の製造に使用される。また、複合装甲、セラミックコーティングされた防弾チョッキ、高温キルンなど、重要な構造材料でもある。また、炭化ケイ素は、**自動車部品や半導体材料に使用されています。

炭化ホウ素は何ですか？

炭化ホウ素は、ホウ素と炭素原子からなる非常に硬い材料である。この化合物の化学式はB4Cで、4つのホウ素原子と1つの炭素原子が結合している。その硬度は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素に次ぐ硬さです。そのため、「ブラックダイヤモンド」とも呼ばれる。

図02: 炭化ホウ素

炭化ホウ素のモル質量は55.25g/molで、濃い灰色または黒色の粉末または結晶である。水には不溶です。この材料は、高い硬度、高い中性子吸収断面積、高い電離放射線安定性、また半導体としての特性で知られています。その結果、炭化ホウ素の電子物性はホッピング輸送によって支配されることになる。一般的にはp型半導体である。

炭化ホウ素は、ホウ素を炭素酸化物に還元する合成物質で、還元剤として炭素やマグネシウムが必要とされる反応である。

炭化ケイ素と炭化ホウ素の違い

炭化ケイ素と炭化ホウ素の大きな違いは、炭化ケイ素は炭素原子1個にケイ素原子が1個結合しているのに対し、炭化ホウ素は炭素原子1個にホウ素原子が4個結合している点である。炭化ケイ素は青黒い結晶で、炭化ホウ素は濃い灰色または黒い結晶である。

炭化ケイ素と炭化ホウ素の違いは、以下のインフォグラフィックにまとめられている。

概要 - 炭化ケイ素 vs. 炭化ホウ素

炭化ケイ素と炭化ホウ素は、ともに炭素を含む化合物である。それぞれ化学的、物理的な性質が異なる。炭化ケイ素と炭化ホウ素の大きな違いは、炭化ケイ素は炭素原子1個にケイ素原子が1個結合しているのに対し、炭化ホウ素は炭素原子1個にホウ素原子が4個結合している点である。

引用

1 ベル，テレンス"Properties and uses of silicon metal", ThoughtCo, 31 January 2020, 2 "Silicon carbide", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 28 August 2008, iii."silicon carbide", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 14 April 2010, 4 "silicon carbide", Wikipedia, ウィキメディア財団, 8 March 2020