Produkte:
Schleif- und Poliermittel, Schalen, Becher, Mörser
Glühtiegel, Schiffchen, Schutzrohre, Tiegel für
Leicht- und Buntmetallschmelze, verschleißfeste
Platten und Rohre, Panzerplatten, Absorberstoffe
Beschreibung:
Man gewinnt Borkarbid B4C aus Bortrioxid und Kohlenstoff
ähnlich wie Siliciumkarbid durch Erhitzen des Gemischs
im elektrischen Widerstandsofen auf über 2500 °C.
Das Material, das in Blockform erstarrt, muß dann
zerkleinert werden. Borkarbid gehört zu den härtesten
Stoffen und wird daher viel in loser Form als Schleifmittel
anstelle von Diamant verwendet. Die keramische Verfestigung
gelingt durch Heißpressen, was allerdings den Formenspielraum
einengt. Das Heißpressen erfolgt in Graphitformen
bei Temperaturen über 2000 °C unter Schutzgas.
Ein anderes Verfahren besteht darin, drucklos vorzusintern
und anschließend unter Gasdruck isostatisch nachzuverdichten.
Dazu muß das Pulver ultrafein sein mit einem kleinen
Zusatz von Kohlenstoff als sinterförderndem Zusatz.
Borkarbidkeramik ist extrem verschleißfest und bei
Raumtemperatur chemisch beständig. Unter den Hartstoffen
hat Borkarbid mit 2,48 g/cm3 die weitaus niedrigste Dichte,
was die bevorzugte Verwendung dieser Keramik als Panzerplatten
bestimmt. Ab 600 °C beginnt Borkarbid zu oxidieren;
mit Metallen reagiert es ab 1000 °C unter Borid- und
Carbidbildung. Zur Analyse schließt man es in oxidierenden
Alkalischmelzen auf. Die Wärmeausdehnung ist etwas
höher als die des Siliziumkarbids; wegen der wesentlich
niedrigeren Wärmeleitfähigkeit ist die Temperaturwechselbeständigkeit
deutlich schlechter. Von Interesse sind die kerntechnischen
Eigenschaften der Borkarbidkeramik. Da das natürliche
Bor etwa 20 % des Isotops B-10 enthält, ist Borkarbid,
das ja einen hohen Boranteil besitzt, ein wirksamer Neutronenabsorber.
Borkarbid ergibt zusammen mit Graphit ein Thermopaar,
das zur Temperaturmessung bis zu 2200 °C einsetzbar
ist.
