Halbmetalle und Nichtmetalle

Zu den bedeutenden Elementgruppen im Periodensystem gehören die Halbmetalle und Nichtmetalle. Nichtmetalle zeichnen sich durch ihre schlechte Leitfähigkeit und ihr vielfältiges chemisches Verhalten aus, während Halbmetalle Eigenschaften haben, die irgendwo zwischen denen von Metallen und Nichtmetallen liegen. In diesem Artikel wird ein Überblick über Halbmetall- und Nichtmetallelemente gegeben, mit besonderem Augenmerk auf ihre Verwendung in Carbiden, Nitridverbindungen, Fluoridverbindungen sowie den vielseitigen Elementen Silizium und Germanium.

Fluoridhaltige Substanzen

Magnesiumfluorid (MgF2) ist eine der vielen industriellen Anwendungen von Fluoridverbindungen. Aufgrund seines niedrigen Brechungsindex und seiner Transparenz wird Magnesiumfluorid (MgF2) häufig als optisches Beschichtungsmaterial verwendet. Es wird in Spiegeln, Linsen und anderen optischen Komponenten eingesetzt, die Anti-Reflexions-Beschichtungen erfordern. Darüber hinaus werden Fluoridverbindungen in der Metallurgie, Keramik und bei der Synthese von Fluorpolymeren eingesetzt.

Carbidverbindungen

Kohlenstoff und andere Elemente verbinden sich zu Carbiden, die für viele Industrien von wesentlicher Bedeutung sind. Ein bekanntes Carbid mit bemerkenswerter Härte und Wärmeleitfähigkeit ist Siliziumcarbid (SiC). Es findet Verwendung in Hochtemperaturanwendungen wie Feuerfestmaterialien und Heizelementen sowie in Schleifmitteln und Schneidwerkzeugen. Ein weiteres wichtiges Carbid, das in Bohrungsanwendungen, verschleißfesten Beschichtungen und Schneidwerkzeugen verwendet wird, ist Wolframcarbid (WC).

Nitridverbindungen

Der Begriff "Nitridverbindungen" bezeichnet eine breite Klasse von Materialien mit einer Vielzahl von Eigenschaften und Verwendungen. Die außergewöhnliche elektrische Isolation und Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumnitrid (AlN) sind bekannt. Für eine effektive Wärmeableitung wird es in elektronischen Geräten wie Leistungsmodulen und LEDs verwendet. Aufgrund seiner Hochtemperaturbeständigkeit, schmierenden Eigenschaften und elektrischen Isolation wird Bornitrid (BN) in der Luft- und Raumfahrt, der Nanotechnologie und anderen Bereichen geschätzt.

Silizium und Germanium

Sowohl Silizium (Si) als auch Germanium (Ge) sind anpassungsfähige Elemente mit einer Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten. Die halbleitenden Eigenschaften von Germanium machen es nützlich in der Infrarotoptik, Faseroptik und Elektronik. Die Grundlage der modernen Elektronik ist Silizium, das zweithäufigste Element im Universum. Es findet Verwendung in Solarzellen, biomedizinischen Geräten, Baumaterialien, Schmiermitteln und integrierten Schaltkreisen.