Boron karbida #CAS12069-32-8

Boron karbida #CAS12069-32-8

Boron karbida adalah kristal hitam dengan kilau logam, kekerasannya hanya menempati urutan kedua setelah berlian, lebih tinggi dari silikon karbida, kekerasan Mohs 9,3. Sifat kimianya stabil, tidak bereaksi dengan larutan asam, rumusnya B4C, massa jenis relatif 2,52, titik leleh 2350℃, titik didih lebih tinggi dari 3500℃. Boron karbida yang meleleh dapat larut dalam sejumlah besar karbon grafit boron karbida. Boron karbida stabil dalam larutan asam encer, asam campuran asam sulfat dan asam fluorida, asam campuran asam sulfat dan asam nitrat dapat menguraikan boron karbida. Ketika dipanaskan hingga 1000℃, secara perlahan teroksidasi menjadi karbon dioksida dan boron oksida dalam oksigen. Boron karbida memiliki kemampuan penangkapan neutron termal yang tinggi, tahan aus, dan memiliki sifat semikonduktor. Dalam kebanyakan kasus, karena boron karbida (dari B4C) digunakan sebagai bahan kontrol, maka dapat memenuhi persyaratan reaktor suhu tinggi. Peningkatan konsentrasi B10 pada boron karbida dapat meningkatkan efisiensi pengendalian bahan boron. Boron karbida memiliki massa jenis 2,51 × 103kg/m3, titik leleh 2450 ℃, koefisien muai panas (20~800 ℃) adalah 4,5 × 10-6/℃.

Boron karbida, juga dikenal sebagai berlian hitam, adalah zat anorganik dengan rumus kimia B4C (sering ditulis B12C3 ). Biasanya berupa bubuk berwarna abu-abu kehitaman. Ini adalah salah satu dari tiga bahan paling keras yang diketahui (kedua setelah berlian dan kubik boron nitrida), dan digunakan dalam pelindung tank, rompi antipeluru, dan banyak aplikasi industri. Kekerasan Mohsnya sekitar 9,5. 

Ia ditemukan pada abad ke-19 sebagai produk sampingan dari penelitian tentang logam borida, dan baru dipelajari secara ilmiah pada tahun 1930-an. Boron karbida dapat diproduksi dalam tungku listrik dengan mereduksi oksida borat dengan karbon.

Boron karbida dapat menyerap sejumlah besar neutron tanpa membentuk isotop radioaktif apa pun. Oleh karena itu, ini adalah penyerap neutron yang ideal di pembangkit listrik tenaga nuklir, dan penyerap neutron terutama mengontrol laju fisi nuklir. Boron karbida terutama dibuat menjadi batang yang dapat dikontrol di pembangkit listrik tenaga nuklir, namun terkadang dibuat dalam bentuk bubuk untuk menambah luas permukaan.

Karena karakteristik kepadatannya yang rendah, kekuatan tinggi, stabilitas suhu tinggi, dan stabilitas kimia yang baik. Ini digunakan dalam bahan tahan aus, fase penguat keramik, terutama pada lapis baja ringan, dan peredam neutron reaktor. Selain itu, dibandingkan dengan intan dan boron nitrida kubik, boron karbida lebih mudah dibuat, berbiaya lebih rendah, dan oleh karena itu lebih banyak digunakan. Ini dapat menggantikan berlian mahal di beberapa tempat dan biasanya digunakan dalam aplikasi seperti penggilingan, pemolesan, dan pengeboran.

Penerapan Boron karbida

Boron karbida (B4C) dihasilkan oleh interaksi borat oksida, B2O3, dan karbon pada suhu tinggi (sekitar 1371 hingga 2482°C) dalam tungku tipe tahan listrik. Ini adalah benda padat berwarna hitam berkilau. Ia digunakan secara luas sebagai bahan abrasif, karena kekerasannya mendekati berlian. Ia juga digunakan sebagai bahan paduan, khususnya pada baja molibdenum.
Selain itu, digunakan dalam menggambar cetakan dan pengukur, atau menjadi bagian tahan panas seperti nozel. Komposisinya adalah B6C atau B4C; yang pertama lebih keras tetapi biasanya mengandung grafit berlebih yang sulit dipisahkan dalam bubuk. Oleh karena itu, ia dapat digunakan sebagai zat deoksidasi untuk pengecoran tembaga, dan juga untuk pemukulan, karena grafit bertindak sebagai pelumas. Borofluxis B4C dengan grafit serpihan, digunakan sebagai fluks pengecoran. Bagian B4C dibuat dengan pengepresan panas, sintering, dan sinter-HIPing (HIP = hot-isostaticpress). Secara industri, densifikasi dilakukan dengan pengepresan panas (2100 hingga 2200°C, 20 hingga 40 MPa) dalam argon. Sifat terbaik diperoleh ketika bubuk halus murni dipadatkan tanpa bahan tambahan. Sintering tanpa tekanan hingga kepadatan tinggi dapat dilakukan dengan menggunakan bubuk ultrahalus, dengan bahan tambahan (terutama karbon). Lebih murah dibandingkan pengepresan panas, sintering juga dapat digunakan untuk bentuk yang lebih kompleks.
Formulasi bagian khusus mencakup pengikatan B4C dengan leburan natrium silikat, frit borat, gelas, plastik, atau karet untuk memberikan kekuatan, kekerasan, atau ketahanan terhadap abrasi. Cermet berbasis B4C dan MMC (terutama Al/B4C, Mg/B4C, Ti/B4C), dan CMC (misalnya TiB2/B4C) memiliki sifat unik, termasuk kinerja balistik unggul, yang menjadikan bahan ini cocok untuk aplikasi yang sangat terspesialisasi. Kekuatan suhu tinggi, bobot ringan, ketahanan korosi, dan kekerasan membuat komposit ini sangat menarik. Bentuk B4C dapat terikat secara reaksi menggunakan SiC sebagai fase ikatannya. Campuran B4C–C terbentuk, kemudian bereaksi dengan silikon untuk menciptakan ikatan SiC. SiC juga dapat digunakan sebagai bantuan sintering untuk B4C, dan sebaliknya.

Boron karbida adalah bahan keramik boron-karbon keras yang digunakan dalam pelindung tank, rompi antipeluru, bubuk sabotase mesin, penyerap neutron, perkakas pemotong dan cetakan, serta pada lapisan rem kendaraan. Ini bertindak sebagai aditif antioksidan dalam batu bata magnesia-karbon. Ini digunakan sebagai prekursor dalam produksi bahan yang mengandung boron seperti titanium borida.

Boron karbida (B4C) adalah kristal hitam keras yang digunakan sebagai bubuk abrasif dan sebagai bahan tambahan untuk memperkuat bagian komposit di pesawat terbang.

Faktafaktary dan Pertunjukan Peralatan