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なぜダイヤモンドは炭化シリコンよりも融点が高いのですか?

ダイヤモンドは、炭素炭素結合が強いため、炭化シリコン(原文)よりも高い融点があると予想されるかもしれませんが、現実はもう少し複雑です。 sicは、実際にはダイヤモンドよりも高い融点を持っています。

その理由は次のとおりです。

* 結合強度: ダイヤモンドには強力な共有結合がありますが、SICはシリコンと炭素原子の存在により、さらに強力な共有結合を持っています。 SICの結合は、ダイヤモンドの純粋に共有結合よりもイオン性であるため、原子間の静電引力が大きくなります。

* 結晶構造: ダイヤモンドとSICの両方に3Dネットワーク構造がありますが、SICの原子の配置はわずかにコンパクトで効率的です。この密集した梱包は、原子間の凝集力を増加させ、SICを融解に対してより耐性にします。

* 圧力: ダイヤモンドは、高圧下でのみ熱力学的に安定しています。圧力が低下すると、ダイヤモンドはグラファイトに変換でき、融点がはるかに低いことがあります。一方、SICは通常の条件下で安定しており、同様の変換を受けません。

要約: ダイヤモンドは非常に強い結合を持っていますが、SICの強い結合とよりコンパクトな構造は、そのより高い融点に寄与します。

融点の比較:

* ダイヤモンド: 3550°C(6422°F)

* 炭化シリコン: 2830°C(5126°F)

これらは単なる概算値であり、実際の融点は純度や圧力などの要因によって異なる場合があることに注意することが重要です。

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