Boron karbida #CAS12069-32-8

Boron karbida #CAS12069-32-8

Boron karbida adalah kristal hitam dengan kilauan logam, kekerasan berada di kedudukan kedua hanya berlian, lebih tinggi daripada silikon karbida, kekerasan Mohs ialah 9.3. Sifat kimia adalah stabil, ia tidak bertindak balas dengan larutan asid, formulanya ialah B4C, ketumpatan relatif ialah 2.52, takat lebur ialah 2350℃, takat didih lebih tinggi daripada 3500℃. Boron karbida cair boleh larut dalam sejumlah besar karbon grafit boron karbida. Boron karbida stabil dalam larutan asid cair, asid campuran asid sulfurik dan asid hidrofluorik, asid campuran asid sulfurik dan asid nitrik boleh mengurai boron karbida. Apabila dipanaskan hingga 1000 ℃, ia perlahan-lahan teroksida kepada karbon dioksida dan boron oksida dalam oksigen. Boron karbida mempunyai keupayaan menangkap neutron terma yang tinggi, ia tahan haus, ia mempunyai sifat semikonduktor. Dalam kebanyakan kes, kerana boron karbida (B4C) digunakan sebagai bahan kawalan, ia boleh memenuhi keperluan reaktor suhu tinggi. Meningkatkan kepekatan B10 dalam boron karbida boleh meningkatkan kecekapan kawalan bahan boron. Boron karbida mempunyai ketumpatan 2.51 × 103kg/m3, takat lebur ialah 2450 ℃, pekali pengembangan haba (20~800 ℃) ialah 4.5 × 10-6/℃.

Boron karbida, juga dikenali sebagai berlian hitam, adalah bahan bukan organik dengan formula kimia B4C (sering ditulis sebagai B12C3 ). Ia biasanya serbuk kelabu-hitam. Ia adalah salah satu daripada tiga bahan paling sukar yang diketahui (kedua selepas berlian dan boron nitrida padu), dan digunakan dalam perisai kereta kebal, jaket kalis peluru, dan banyak aplikasi perindustrian. Kekerasan Mohsnya adalah lebih kurang 9.5. 

Ia ditemui pada abad ke-19 sebagai hasil sampingan penyelidikan mengenai borida logam, dan tidak dikaji secara saintifik sehingga tahun 1930-an. Boron karbida boleh dihasilkan dalam relau elektrik dengan mengurangkan oksida borik dengan karbon.

Boron karbida boleh menyerap sejumlah besar neutron tanpa membentuk sebarang isotop radioaktif. Oleh itu, ia adalah penyerap neutron yang ideal dalam loji kuasa nuklear, dan penyerap neutron terutamanya mengawal kadar pembelahan nuklear. Boron karbida terutamanya dibuat menjadi rod terkawal dalam loji reaktor nuklear, tetapi kadangkala ia dibuat dalam bentuk serbuk untuk menambah luas permukaan.

Disebabkan ciri ketumpatan rendah, kekuatan tinggi, kestabilan suhu tinggi, dan kestabilan kimia yang baik. Ia digunakan dalam bahan tahan haus, fasa pengukuhan seramik, terutamanya dalam perisai ringan, dan penyerap neutron reaktor. Di samping itu, berbanding dengan berlian dan boron nitrida padu, boron karbida lebih mudah untuk dihasilkan, mempunyai kos yang lebih rendah, dan oleh itu lebih banyak digunakan. Ia boleh menggantikan berlian mahal di beberapa tempat dan biasanya digunakan dalam aplikasi seperti mengisar, menggilap dan menggerudi.

Penggunaan Boron karbida

Boron karbida (B4C) dihasilkan oleh interaksi suhu tinggi (kira-kira 1371 hingga 2482°C) oksida borik, B2O3, dan karbon dalam relau jenis rintangan elektrik. Ia adalah hitam, berkilau pepejal. Ia digunakan secara meluas sebagai pelelas, kerana kekerasannya mendekati berlian. Ia juga digunakan sebagai agen pengaloian, terutamanya dalam keluli molibdenum.
Selain itu, ia digunakan dalam melukis acuan dan pengukur, atau ke bahagian tahan haba seperti muncung. Komposisinya sama ada B6C atau B4C; yang pertama adalah lebih keras tetapi biasanya mengandungi lebihan grafit yang sukar dipisahkan dalam serbuk. Ia boleh digunakan dengan itu sebagai agen penyahoksida untuk menuang kuprum, dan juga untuk menjilat, kerana grafit bertindak sebagai pelincir. Borofluxis B4C dengan grafit serpihan, digunakan sebagai fluks tuangan. Bahagian B4C dibuat dengan menekan panas, pensinteran dan Pensinter-HIPing (HIP = hot-isostaticpress). Dari segi perindustrian, ketumpatan dilakukan dengan menekan panas (2100 hingga 2200°C, 20 hingga 40 MPa) dalam argon. Ciri-ciri terbaik diperoleh apabila serbuk halus tulen dipadatkan tanpa bahan tambahan. Pensinteran tanpa tekanan kepada ketumpatan tinggi boleh dilakukan menggunakan serbuk ultrahalus, dengan bahan tambahan (terutamanya karbon). Lebih murah daripada menekan panas, pensinteran juga boleh digunakan untuk bentuk yang lebih kompleks.
Formulasi bahagian khas termasuk ikatanB4C dengan natrium silikat bercantum, frits borat, gelas, plastik atau getah untuk memberikan kekuatan, kekerasan atau rintangan lelasan. Sermet dan MMC berasaskan B4C (terutamanya Al/B4C, Mg/B4C, Ti/B4C), dan CMC (cth., TiB2/B4C) mempunyai sifat unik, termasuk prestasi balistik yang unggul, yang menjadikan bahan ini sesuai untuk aplikasi yang sangat khusus. Kekuatan suhu tinggi, ringan, tahan kakisan dan kekerasan menjadikan komposit ini sangat menarik. Bentuk B4C boleh terikat bereaksi menggunakan SiC sebagai fasa ikatan. Campuran B4C–C terbentuk, kemudian bertindak balas dengan silikon untuk menghasilkan ikatan SiC. SiCalso boleh digunakan sebagai bantuan pensinteran untuk B4C, dan sebaliknya.

Boron karbida ialah bahan seramik boron-karbon keras yang digunakan dalam perisai kereta kebal, jaket kalis peluru, serbuk sabotaj enjin, penyerap neutron, alat pemotong dan cetakan serta dalam pelapik brek kenderaan. Ia bertindak sebagai bahan tambahan antioksidan dalam bata magnesia-karbon. Ia digunakan sebagai prekursor dalam penghasilan bahan yang mengandungi boron seperti titanium boride.

Boron karbida (B4C) ialah kristal hitam keras yang digunakan sebagai serbuk pelelas dan sebagai bahan tambahan untuk menguatkan bahagian komposit dalam pesawat.

FaktaFaktary dan Pertunjukan Peralatan