Carburo di boro

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Simboli di rischio chimico frasi R: R R20, R36, R37' frasi S: S S9, S36' Le sostanze chimiche vanno manipolate con cautela Avvertenze
Carburo di boro
Nome IUPAC
Carburo di boro
Nomi alternativi
Tetraboruro di carbonio diamante nero
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	B₄C
Massa molecolare (u)	55.255 g/mol
Aspetto	polvere nera
Numero CAS	12069-32-8
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm³, in c.s.)	2.52 g/cm³
Temperatura di fusione (K)	2623.15 K (2350 °C)
Temperatura di ebollizione (K)	>3773.15 K (>3500 °C)
Proprietà termochimiche
Indicazioni di sicurezza
Temperatura di autoignizione (K)	Non infiammabile
Progetto composti

Il carburo di boro (formula chimica B₄C) è una molecola che in condizioni normali costituisce aggregati di materiale ceramico estremamente duro, e per questo viene usato nella corazza di alcuni tipi di carrarmato, nel giubbotto antiproiettile, ed in numerose applicazioni industriali. Con una durezza di 9,3 nella scala di Mohs, è il quinto materiale più duro noto, dietro il nitrato di boro, il diamante, la fullerite ultradura, ed i nanotubi di diamante aggregati.

[modifica] Storia

Scoperto nel XIX secolo come un sottoprodotto delle reazioni che avvengono tra boruri metallici, non è stato se non fino agli anni trenta che il materiale venne studiato scientificamente. Il carburo di boro attualmente è prodotto industrialmente per la riduzione carbo-termica del B₂O₃ (ossido di boro) nella fornace elettrica ad arco.

La stechiometria esatta della reazione inversa è la seguente:

$B_4C + \frac{7oppure8}{2} O_2 \longrightarrow CO_{(1oppure2)} + 2 B_2O_3$

[modifica] Proprietà

La sua capacità di assorbire i neutroni senza formare radio-nuclidi a lunga emivita radioattiva rende il materiale particolarmente appropriato come adsorbitore della radiazione neutronica che viene emessa dai reattori delle centrali nucleari. Le applicazioni nucleari del carburo di boro comprendono il rivestimento del reattore, le barre di controllo ("control rods") ed il contenimento dei "pellet" di combustibile nucleare.

[modifica] Applicazioni

Corazza in piastre anti-balistica personale e per veicoli, piastre protettive addizionali da inserire nei vestiti, adatte a fermare pallottole di piccolo calibro.
Ugelli che sparano polveri di silicio o alluminio in pressione (anche sabbia) per pulire superfici come statue in marmo o metalli.
Ugelli che spruzzano getti di acqua da taglio ad alta pressione.
Rivestimenti resistenti ai graffi ed al usura.
Utensili da taglio e manifattura di stampi.
Abrasivi come quelli impiegate nella mola diamantata o smeriglio ruotante.
Assorbitori di neutroni in molti tipi di reattore nucleare.