Полиморфизм — это способность одного и того же химического соединения (или элемента) существовать в нескольких кристаллических формах, называющихся полиморфными (аллотропными). Это явление свойственно многим кристаллическим веществам, в том числе углероду и нитриду бора, которые при изменении внешнего давления и температуры переходят из одной полиморфной формы в другую.

Алмаз и графит по химическому составу представляют собой чистый углерод и являются его разными полиморфными формами (модификациями), отличающимися расположением атомов в структурной решетке. Графит имеет гексагональную структурную решетку, в которой атомы углерода в слоях расположены в вершинах правильных шестиугольников (рис. 3.11, 6). В результате такого строения графита связи между атомами углерода в слое очень прочные, а между слоями ввиду значительно большего расстояния между ними — очень слабые. Графит легко расслаивается в этом направлении, слои легко скользят один по другому. Вследствие воздействия на графит высокого давления и температуры происходит перестройка

кристаллической решетки углерода в кубическую с образованием алмаза (рис. 3.11, а).

В настоящее время нитрид бора (BN) известен в виде трех модификаций, обладающих кристаллическими структурами: гексагональный графитоподобный (a-BN), гексагональный вюрцитоподобный (y-BN) и кубический сфалеритоподобный (p-BN). Устойчивая в обычных условиях гексагональная модификация нитрида бора, так же как графит, принадлежит к соединениям слоистой структуры. В отличие от структуры графита слагающие слои атомов бора и азота в a-BN чередуются между собой и расположены точно друг над другом (рис. 3.12, а).

Кубический нитрид бора, как и алмаз, имеет кубическую кристаллическую решетку (рис. 3.12, б), которая состоит из атомов бора и азота. Параметры решетки и кратчайшее расстояние между атомами несколько больше, чем у алмаза. Благодаря двусортности атомов решетки p-BN не имеет центра симметрии. Это различие геометрически одинаковых решеток алмаза и кубического нитрида бора обусловливает специфику некоторых их физических свойств.