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

Borkarbid framställs genom reduktion av bortrioxid med kol i en ljusbågsugn över 1400 °C.

Användningsområden

• 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]