Einführung in Borcarbid

Borcarbid, auch als schwarzer Diamant bekannt, ist eine anorganische Substanz mit der chemischen Formel B₄C, die normalerweise in Form eines grauschwarzen Pulvers vorliegt. Es ist eines der drei härtesten bekannten Materialien (nach Diamant und kubischem Bornitrid) und wird in Panzerpanzerungen, kugelsicheren Westen und vielen industriellen Anwendungen verwendet. Seine Mohshärte beträgt etwa 9,5.
Es wurde im 19. Jahrhundert als Nebenprodukt der Forschung an Metallboriden entdeckt, aber erst in den 1930er Jahren wissenschaftlich untersucht. Borcarbid kann durch Reduzierung von Bortrioxid mit Kohlenstoff in einem Elektroofen hergestellt werden.
Borcarbid kann eine große Anzahl Neutronen absorbieren, ohne radioaktive Isotope zu bilden, was es zu einem idealen Neutronenabsorber in Kernkraftwerken macht, wo Neutronenabsorber hauptsächlich zur Kontrolle der Kernspaltungsrate eingesetzt werden. Borcarbid wird hauptsächlich zu steuerbaren Stäben in Kernreaktoren verarbeitet, manchmal wird es aber auch zu Pulver verarbeitet, um die Oberfläche zu vergrößern.
Es zeichnet sich durch geringe Dichte, hohe Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und gute chemische Beständigkeit aus. Es wird in verschleißfesten Materialien, keramischen Verstärkungsphasen, insbesondere in leichten Panzerungen, Reaktorneutronenabsorbern usw. verwendet. Darüber hinaus ist Borcarbid im Vergleich zu Diamant und kubischem Bornitrid einfach herzustellen und kostengünstig, sodass es häufiger verwendet wird. An einigen Stellen kann es teure Diamanten ersetzen und wird häufig zum Schleifen, Schleifen, Bohren usw. verwendet.