Carbura de bor: aplicații, producție și proprietăți

Formula carburii de bor este B₁₂С₃. Substanța se formează prin combinarea borului și a carbonului. În exterior, arată ca niște cristale gri-negre, care sunt caracterizate de o rețea romboedrică.

Metode de obținere a carburii de bor

Obținerea carburii de bor se realizează în două moduri:

1. Prin reducerea B₂О₃ cu carbon la o temperatură de 1900 — 2150 grade Celsius — 2B₂О₃+4C→B₄C+3CO₂.
2. Prin interacțiunea substanțelor simple în reacție peritectică — 4B+C→B₄С.

În condiții industriale, B₁₂С₃ este produs din acid boric și cocs de petrol, care este o sursă de carbon.

Proprietățile de bază ale carburii de bor

Proprietățile fizice și chimice ale carburii de bor sunt unice, ceea ce i-a permis să fie utilizată în diverse domenii specifice de activitate. Mai precis, B₁₂С₃:

• se caracterizează prin duritate, rezistență la uzură, lejeritate și inerție chimică față de azot, sulf și fosfor la temperaturi care nu depășesc 1250 grade Celsius;
• optim pentru utilizarea în mecanica de nouă generație;
• duritate ușor inferioară diamantului;
• este stabil din punct de vedere chimic;
• are un punct de topire de peste 2300 grade Celsius;
• se oxidează în aer la temperaturi de peste 600 grade Celsius;
• insolubil în apă și acizi minerali;
• poate fi dizolvat numai prin introducerea sa într-o soluție alcalină care a fost adusă la punctul de fierbere;
• la o temperatură de o mie de grade Celsius și în amestec cu clorul formează clorură de carbon și de bor;
• din cauza caracterului său fragil, se utilizează sub formă de pulbere.

Carbura de bor cristalină se depozitează exclusiv în recipientul său original, într-un depozit cu uscăciune maximă și sistem de ventilație. În cazul în care condițiile de depozitare a acestei substanțe sunt încălcate, este posibilă pierderea unora dintre proprietățile sale fizice și chimice, ceea ce este inacceptabil.

Aplicații ale carburii de bor

Carbura de bor este utilizată în producția de diverse produse. Această substanță acționează în principal ca o materie primă pentru fabricarea de:

• duze de sablare;
• armuri de protecție;
• scuturi de protecție pentru a preveni răspândirea particulelor radioactive;
• veselă ceramică rezistentă;
• bare responsabile cu captarea neutronilor în industria energiei nucleare;
• unelte diamantate — în acest caz, B₁₂С₃ este un aditiv care îmbunătățește performanța produselor.

Densitatea scăzută și alte proprietăți indispensabile ale B₁₂С₃ permit utilizarea acestui material în producția de produse pentru protecție; de exemplu, este utilizat pentru a produce plăci blindate fiabile și durabile, capabile să absoarbă și să disipeze energia diferitelor tipuri de arme și să oprească șrapnelul.

В₁₂С₃ poate fi utilizat ca material de construcție. De mare valoare este utilizarea sa în execuție:

• foraj;
• mecanică de precizie;
• prelucrarea aliajelor dure;
• alte lucrări în care este necesară utilizarea de materiale de construcție superdure.