Borkarbid
Borkarbid är en kemisk förening av bor och kol. Den finns i flera former varav B4C är den vanligaste, men även B12C och B13C2 förekommer.
| Borkarbid | |
 | |
| Systematiskt namn | Borkarbid |
|---|---|
| Övriga namn | Tetrabor, Svart diamant |
| Kemisk formel | B4C |
| Molmassa | 55,255 g/mol |
| Utseende | Mörkgrå eller svart keram |
| CAS-nummer | 12069-32-8 |
| Egenskaper | |
| Densitet | 2,52 g/cm³ |
| Löslighet (vatten) | Olöslig |
| Smältpunkt | 2350 °C |
| Kokpunkt | 3500 °C |
| Faror | |
| Huvudfara |  Hälsovådlig |
| SI-enheter & STP används om ej annat angivits | |
| Fysiska data | |
|---|---|
| Utvidgningskoefficient | 5,6 – 5,73 10-6 K–1 |
| Värmeledningsförmåga | 30 W/(m·K) |
| Resistivitet | 0,001 Ωm |
| Hårdhet | 9,5 (Mohs skala) |
Näst intill diamant och kubisk bornitrid är borkarbid det hårdaste material vi känner till.[1] Eftersom det är svart till färgen kallas det ibland svart diamant[2] men även diamantvarieteten carbonados kallas svart diamant.[3] Karbiden är hälsovådlig.
Framställning redigera
Borkarbid framställs genom reduktion av bortrioxid med kol i en ljusbågsugn över 1400 °C.
Användningsområden redigera
- Munstycken för exempelvis sandblästring.[1] Dessa är dyrare än motsvarande munstycken av kiselkarbid men håller 2–3 gånger längre.[4]
- Blästersand, poler- och slipmedel.[5]
- Dragskivor.[5]
- Termoelement för höga temperaturer (upp till 2 000 °C).
- Avskärmning av neutronstrålning.[1]
- Lättviktspansar (skyddsvästar).[1] Stoppar effektivt pistolkulor, men när anslaghastigheten för projektiler från höghastighetsvapen överstiger 850 m/s ökar plötsligt inträngningsdjupet drastiskt. Det anses bero på att det ursprungligen kristallina materialet genom stöten övergår till ett amorft tillstånd (grå färg).[6]
- Oxidationsskydd. Oxidationskänsliga material kan beläggas med en tunn skyddsfilm av borkarbid. Vid omkring 600 °C börjar borkarbiden oxidera och förbrukar då den oxygen som kan finnas i miljön. Intill smältpunkten blir borkarbiden en mycket viskös vätska, som hänger kvar på det som ska skyddas mot oxidering. Eventuella sprickor i skyddsfilmen, som kan ha uppkommit p.g.a. skillnader i utvidgningskoefficient mellan borkarbiden och underlaget, fylls då igen av den viskösa borkarbiden. Skyddsfilmen blir på så sätt självreparerande.[7]
Källor redigera
- ^ [a b c d] Sintec Kernmetal Company: Produktkatalog
- ^ AB Industrial Diamonds: Produktportfolio Arkiverad 25 augusti 2007 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ https://snl.no/carbonado Store norske leksikon
- ^ Rowema Oy: Produktkatalog Arkiverad 9 oktober 2007 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ [a b] Leijon, Willy, red (2014). Karlebo Materiallära
- ^ ”Rainer Scharf: Borkarbid — nicht immer hart”. Arkiverad från originalet den 5 mars 2016. https://web.archive.org/web/20160305151038/http://rwscharf.homepage.t-online.de/faz03/faz0423.html. Läst 29 augusti 2007.
- ^ MST Aerospace GmbH: Publikation von Technologien Arkiverad 25 januari 2014 hämtat från the Wayback Machine.