MAKALELER / BOR KARBÜR HAKKINDA

Bor karbür, metal olmayan en önemli gruba ait olup, en sert malzemedir. Mükemmel özellikleri arasında:

• Ekstrem sertliği; onu ancak Elmas ve kübik Bor Nitrür (cBN) aşar.
• Birçok kimyasal reaksiyonlara karşı dayanımı çok yüksektir.
• Diğer mükemmel özelliği ise düşük yoğunluğu ile ısı dayanımıdır.

İçerik bakımından yaklaşık % 80 Bor ihtiva etmesi, bileşiğin yüksek ergime noktası ve iyi kimyasal ve fiziksel kararlığından dolayı nötronların absorbe edilmesinde bor karbür daha etkin ve daha ekonomiktir. 
İçeriğinde yüksek bor ihtiva etmesi, Bor karbürü diğer bor bileşikleri üretmede önemli bir kaynak kılmaktadır. Örneğin; en ilginç olanlar arasında, Bor halojenleri veya borlu metaller bulunmaktadır.

 Bor Karbür 2500 0C de, Bor oksit bileşimi ve Karbondan elde edilmektedir. Bileşimdeki sınır aralıkları (bor oranları)  nispeten muhteliftir. Bor/Karbon oranı 3,8 den 10,4 ‘e kadar; teknik Bor Karbür için aşağı yukarı değer aralıkları ise, 3,9 den 4,3 ‘e kadar değişmektedir. (tipik  bor/ Karbon oranları  4,0 –4,1 ‘dır.)

Kimyasal Dayanımları

Sulu ortamdaki asitli Minerallere ve alkalilere karşı olan dayanımı,

• Organik bileşiklere karşı dayanımı,
• Sıvı asit/sülfürik asit ve Sıvı asit/nitrik asitler gibi bileşimlerde çok yavaş bir şekilde çözülmeleri. Reaksiyon hızı, tozun inceliği ile doğru orantılıdır.
• 200 –300 0C deki su buharına karşı dayanıklıdır. Sıcaklık ve tozlanma ile Oksitlenme yükselir.
• Boratların oluşumu esnasında, alkaliler ve asit eriyiklerin hücumuna suratlı bir şekilde maruz kalırlar.
• Asidik Ortamda büyük tane boyutu için, max. Çalışma sıcaklığı 1000 0C dir.  İnce taneli boyut için Asidik ortam ise 600 0C ‘ye göre hazırlanır.

Bor Karbür Üretim Metodu :

Bor karbür; Borik asit (H3BO3) veya Bor oksiti (B2O3), Elektrik Ark Fırınlarında uygun sıcaklık ortamında karbon ile redüklemek suretiyle üretilir. Reaksiyon Prosesi şöyledir:

2B2O3+7C----► B4C+ 6CO       ,       4H3BO3+7C----►B4C+ 6CO+6H2O

Proses reaksiyonu endotermik olup, mol başına 1812 kJ veya 9.1 kWh/kg enerji gerekmektedir. Bu genellikle Elektrik Ark Fırınlarında 1500 – 2500 0C sıcaklık taşıması anlamına gelmektedir. Yani bir ton bor karbürün üretimi için gerekli olan enerji  9100 kWh tir. Reaksiyon sonucunda Bor karbürün hammaddeye olan oranı: ¼ kadardır. Yani bir birim bor karbür elde etmek için dört birim hammadde kullanmak gerekmektedir.

Dünya Bor Karbür Üretimi, Tüketimi ve Ticareti

ABD ve Batı Avrupa’da 1992 yılında 230 ton pudra bor karbür tüketilmiştir. Bunun kaliteye göre dağılımı tespit edilememiştir. Fakat bunun tamamının en ucuz fiyatlı (30 US$/kg) ürün olduğu kabul edilirse sadece bu iki bölgedeki tüketim en az 7 Milyon US$’dır. Tüketimin yarısının refrakter, yarısının seramik kalite olduğu kabul edilirse bu iki bölgedeki tüketim 10-25 Milyon US$ arasında olur.

                                                                                SOLVER KİMYA