Carburo de boro

Carburo de boro
Fórmula química |
B 4 C B 4 C |
El carburo de boro (B4C) (tetraboro, B4-C, B4C, diamante negro) es un sólido cristalino negro casi tan duro como el diamante. Se usa para tallar y como material para la construcción de objetos resistentes. En la escala de Mohs tiene una dureza de 9,3
Fue descubierto en el siglo 19 como un sub-producto de reacciones que involucraban borurosmetálicos. No fue hasta 1930 cuando este material fue estudiado científicamente. Su punto de fusión es 2350 °C (2623.15 K), y su punto de ebullición es >3500 °C (>3773.15 K). Su peso molar es de 55,255 g/mol; y su densidad es de 2,52 g/cm3. Su estructura cristalina es rombohedral. Se prepara por reacción de ácido bórico con grafito a 2600 °C.
Antecedentes |
Boron Carbide is one of the hardestmaterials known, ranking third behind diamond and cubic boron nitride. Carburo de boro es uno de los materiales más duros conocidos, ocupando el tercer lugar detrás del diamante y de nitruro de boro cúbico. It is the hardest material produced in tonnage quantities. Es el material más duro producido en cantidades tonelaje. Originally discovered in mid 19 th century as a by-product in theproduction of metal borides, boron carbide was only studied in detail since 1930. Originalmente descubierto en el siglo 19 a mediados como un subproducto en la producción de boruros de metales, carburo de boro se ha estudiado sólo en detalle desde 1930. Boron carbide powder (see figure 1) is mainly produced by reacting carbon with B 2 O 3 in an electric arc furnace, through carbothermal reduction or bygas phase reactions. Polvo de carburo de boro (ver figura 1) se produce principalmente mediante la reacción de carbono con B 2 O 3 en un horno de arco eléctrico, mediante la reducción carbotérmica o por reacciones en fase gaseosa. For commercial use B 4 C powders usually need to be milled and purified to remove metallic impurities. Para uso comercial B 4 C en polvo por lo general deben ser molidoy purificado para eliminar las impurezas metálicas. In common with other non-oxide materials boron carbide is difficult to sinter to full density, with hot pressing or sinter HIP being required to achieve greater than 95% of theoretical density. Al igual que con el carburo de otros materiales no-óxido de boro es difícil de sinterización a la densidad completa, con HIP prensado en caliente osinterización de ser necesario para alcanzar más del 95% de la densidad teórica. Even using these techniques, in order to achieve sintering at realistic temperatures (eg 1900 - 2200°C), small quantities of dopants such as fine carbon, or silicon carbide are usually required. Incluso utilizando estas técnicas, a fin de lograr la sinterización a temperaturas realista (por ejemplo, desde 1900 hasta 2200 °C), pequeñas cantidades de dopantes, tales como carbono fino, o de carburo de silicio se requieren por lo general. As an alternative, B 4 C can be formed as a coating on a suitable substrate by vapour phase reaction techniques eg using boron halides or di-borane with methane or another chemical carbon source. Como alternativa, B 4 C se puede formar como una capa en un sustrato adecuado detécnicas de reacción en fase de vapor por ejemplo boro con halogenuros o di-borano con el metano u otra fuente de carbono químicos. |
Figure 1. Boron nitride powder and shapes (photo courtesy of CERAM Research Ltd) Figura 1. Nitruro de boro en polvo y formas (foto cortesía de CERAM Research Ltd) |
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Key Properties Propiedades principales |
Boron carbide is characterised by its: carburo deboro se caracteriza por su:            Extreme hardness Extrema dureza            Difficult to sinter to high relative densities without the use of sintering aids Difícil de sinterización a altas densidades relativas sin el uso de sinterización ayudas            Good chemical resistance Buena resistencia química            Good nuclear properties Buenas propiedades nucleares           ...