Bor Karbür (B4C), elmas ve kübik bor nitrürden sonra bilinen en sert malzemedir. Bazen aşırı sertliği için “Siyah Elmas” olarak adlandırılır. Gerek bilimsel ve gerekse ticari alanda bu maddeye özel ilgili duyulmasının nedeni, dikkat çekici bir sertlik derecesine sahip olmasıdır.

Metalik bir malzeme olmayan bor karbür kenvensiyonel yöntemlerle şekillendirilemez ve bükülemez. Mıknatıs özelliği yoktur ve elektrostatik değildir, ancak basınç altında şekillendirildiğinde ve kesilip parlatılınca metale çok benzer bir görünüm kazanmaktadır. Ancak, metalik malzemelerden pek farklı davranışın görülmediği bu durumlarda yüksek sertlik özelliğinden dolayı makine parçalarının alışılmış talaş kaldırma yöntemleriyle üretimi yapılamamaktadır. Saf bor karbür kristalleri metalik gri parlaklıkta olup, yoğunluğu katı fazda çözünmüş olan karbon miktarına bağlı olarak değişmektedir.

Bor karbür tozu esas olarak bir elektrik ark fırında B2O3 ile karbondioksit indirgemesi veya gaz fazı reaksiyonları yoluyla reaksiyona girerek üretilir. Ticari kullanım için B4C tozlarının genellikle metalik safsızlıkları gidermek için öğütülmesi ve saflaştırılması gerekir.

Diğer oksit olmayan malzemeler ile ortak olarak bor karbürün tam yoğunlukta sinterlenmesi zordur, sıcak presleme veya sinter HIP, teorik yoğunluğun yüzde 95’inden fazlasına ulaşmak için gereklidir. Bu teknikleri kullanarak bile, sinterlemeyi gerçekçi sıcaklıklarda (örneğin 1900 – 2200 ° C) elde etmek için genellikle ince karbon veya silisyum karbür gibi küçük miktarlarda dopantlar gereklidir.

– Önemi ve Kullanım alanları nelerdir?

Bu madde toz halinde aşındırıcı olarak kullanılabileceği gibi şekillendirilmiş parçalar halinde de kullanılmaktadır. Bor karbür kendinden bağlama özelliği yani bağlayıcı kullanmaksızın yüksek sıcaklıkta ve/veya yüksek basınçlarda kendi kendine kalıplanabilmesi nedeniyle kalıplı malzeme imalatı ile dökülmüş ve geliştirilmiş parçalar halinde kullanıma imkân vermektedir. Bunun yanı sıra çeşitli yöntemlerle eritilip kaplanabilmesi, yüksek hız çeliklerinde (molibden esaslı) olduğu gibi dekarbürizasyonu önlemek ve ısıl işlem esnasında oluşması muhtemel yumuşak karbürleri engellemek için alaşım elementi olarak kullanılabilmesi bor karbürün önemini daha da arttırmıştır.

Bor karbür özellikle tank zırhı, kurşun geçirmez yelekler, motor sabotaj tozları ve çok sayıda endüstriyel uygulamada kullanılır.

Formül: B4C
Yoğunluk: 2,52 g/cm³
Molar kütle: 55,255 g/mol
Kaynama noktası: 3.500 °C
PubChem Bileşik Kimlik Numarası: 123279