Jelaskan Keramik boron karbida dari Boron

Beberapa senyawa boron dikenal karena kekerasan dan ketangguhannya yang ekstrim. Boron karbida adalah bahan keramik yang diperoleh dengan menguraikan B2O3 dengan karbon dalam tungku listrik:

2 B2O3 + 7 C → B4C + 6 CO

Struktur boron karbida hanya sekitar B4C, dan ia menunjukkan penipisan karbon yang jelas dari rasio stoikiometri yang diperkirakan ini. Hal ini dikarenakan strukturnya yang sangat kompleks. Substansinya dapat dilihat dengan rumus empiris B12C3 (yaitu, dengan motif B12 dodekahedra), tetapi dengan lebih sedikit karbon, karena unit C3 yang diperkirakan diganti dengan rantai C-B-C, dan beberapa oktahedra yang lebih kecil (B6) juga ada (lihat artikel boron karbida untuk analisis struktural). Polimer berulang ditambah struktur semi-kristal boron karbida memberikan kekuatan struktural per berat yang besar. Ia digunakan dalam perisai tank, rompi antipeluru, dan banyak aplikasi struktural lainnya.

Kemampuan boron karbida untuk menyerap neutron tanpa membentuk radionuklida radionuklida berumur panjang (terutama ketika didoping dengan boron-10 ekstra) membuat bahan ini menarik untuk digunakan sebagai penyerap radiasi neutron yang timbul pada pembangkit listrik tenaga nuklir. Aplikasi nuklir boron karbida termasuk pelindung, batang kendali dan pelet penutup. Di dalam batang kendali, boron karbida sering dibuat menjadi bubuk, untuk meningkatkan luas permukaannya.

Senyawa kekerasan dan abrasif tinggi

Boron karbida dan bubuk boron nitrida kubik banyak digunakan sebagai bahan abrasif. Boron nitrida merupakan bahan isoelektronik terhadap karbon. Mirip dengan karbon, ia memiliki bentuk heksagonal (h-BN, seperti grafit lunak) dan kubik (c-BN, keras seperti intan). h-BN digunakan sebagai komponen dan pelumas suhu tinggi. c-BN, juga dikenal dengan nama komersial borazon, merupakan bahan abrasif yang unggul. Kekerasannya hanya sedikit lebih kecil, tetapi stabilitas kimianya lebih unggul, daripada intan. Heterointan (juga disebut BCN) merupakan senyawa boron mirip intan lainnya.