بنية كربيد البورون

تتكون بنية كربيد البورون بشكل أساسي من بنيته البلورية المعقدة، والتي تميز البوريدات التي تتركز حول عشرين وجهًا. في البنية البلورية لكربيد البورون، تشكل عشرين وجهًا من البورون وحدات شبكية معينية حول سلسلة CBC في مركز الخلية الوحدوية (المجموعة الفراغية، ثابت الشبكة=0.56 نانومتر و c=1.212 نانومتر). تربط جميع ذرات الكربون ثلاث عشرين وجهًا متجاورة، وتشكل مستوى شبكيًا وتتراكم على طول المحور c لتشكيل بنية طبقية. الوحدتان البنيويتان الأساسيتان للشبكة هما عشرين وجهًا من البورون وثماني وجوه من البورون. 12

البنية البلورية لكربيد البورون لها شبكة معينية سداسية الشكل بها 12 ذرة من البورون و3 ذرات من الكربون في الخلية الوحدوية. وتتكون بنيتها البلورية من عشرين وجهًا شبيهة بكرة الباكي مترابطة بإحكام وتقع عند رؤوس الشبكة المعينية. ويكتمل الهيكل بسلسلة خطية من ذرات من 4 تعبر أطول قطر في اتجاه r. يمكن أن يحتوي كربيد البورون على عشرين وجهًا من البورون B11C (تحتوي B4C الغنية بالكربون على 11 ذرة من البورون وذرة واحدة من البورون) أو B12 (تحتوي B13C2 الغنية بالبورون على 12 ذرة من البورون) وسلاسل خطية من البورون CBC.

بالإضافة إلى ذلك، يتضمن الهيكل المعيني لكربيد البورون 12 مجموعة ذرية إيكوساهدرا، مترابطة بروابط تساهمية ولها سلسلة ثلاثية الذرات على قطري المعين. يقع الهيكل الإثني عشري للبورون متعدد السطوح عند رؤوس المعين. يمكن لذرات البورون وذرات الكربون أن تحل محل بعضها البعض في الإيكوساهدرا وعلى السلسلة الذرية، وهو السبب الرئيسي وراء وجود العديد من المتزامرات في كربيد البورون. الهيكل الأكثر قبولًا على نطاق واسع B4C يحتوي على إيكوساهدرا B11C وسلسلة ذرية CBC.

باختصار، البنية البلورية لكربيد البورون عبارة عن شبكة معقدة مكونة من وحدات بنيوية أساسية مثل العشرين وجهًا والثماني الوجوه، مع تناسق واستقرار عاليين. هذه الخصائص تجعل كربيد البورون يعمل بشكل جيد في التطبيقات الصناعية، وخاصة في المواد المقاومة للتآكل، وممتصات النيوترونات في مجال الطاقة النووية، وما إلى ذلك.