Piikarbidi

Piikarbidi on hüpoteetiline karbidi klass, mille keskseks teemaks on π-sidemete võrgustiku roll süsiniku aatomite vahel. Nimetus viitab pi-sidemete mõju struktuurile ja omadustele, mis erinevad traditsioonilistest karbidest, kus enamasti domineerivad σ-sidemed. Piikarbidi kontseptsioon esineb peamiselt teoreetilises keemias ja materjaliteoorias ning seda kasutatakse võimalike struktuuride ja omaduste arutamiseks.

Struktuur ja omadused: Piikarbidi võiks esineda nii kaks- kui ka kolmemõõtmelise võrgustikuna. 2D-kihtide korral meenutab võrgustik grafiidi pi-sidemete süsteemi, samas kui 3D-variandides võivad moodustuda tihedad karbiidvõrgustikud. π-sidemete rolli tõttu on eeldatav suur varieeruvus elektrilises juhtivuses ning potentsiaalne kõrge mehaaniline kõvadus, kuid see sõltub konkreetsest struktuuriarranžeeringust.

Süntees ja katsed: Teoreetiliselt võiks piikarbidi tekkida kõrge temperatuuri ja/või kõrge rõhu tingimustel ning keemiliste aurude meetoditega (nt CVD), kasutades sobivaid süsinikualuseid lähteaineid ja katalüsaatoreid, mis soodustavad π-sidemete võrgustiku arengut. Hoolimata huvitatud tulemustest on piikarbidi kinnitamine ja kontrollitud süntees praegu jätkuv uuringute valdkond ning tulemused on veel killustikud.

Rakendused ja seisund: Potentsiaalseteks rakendusteks peetakse lõiketerasid ja kaittekatteid, kõrgtemperatuurikatalüüsi ning mõningaid elektroonika rakendusi, sõltuvalt struktuuris toimuvast. Piikarbidi käsitlemine on peamiselt teoreetiline ja selle kinnitatud, laiaulatuslikult kasutatava materjalina puudulikult dokumenteeritud. See mõiste on kasulik tööriist materjaliteoorias uute struktuuride ja omaduste mõistmiseks.

Seotud mõisted: karbid, grafiin, grafiit, π-sidemed, karbiidide teooria.