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Borkarbid – B4C

Borkarbid (B4C) ist eine Verbindung aus Boron und Carbon. Mit einer Mohs-Härte zwischen 9 und 10 ist Borkarbid eine der härtesten synthetischen Substanzen, die bekannt sind, es wird nur noch von kubischem Bornitrid und Diamant übertroffen. Aufgrund seiner Härte ist das Material extrem gut für abrasive und verschleißfeste Anwendungen geeignet.

 

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In seiner festen Form weist B4C eine sehr geringe Dichte bei gleichzeitig höchster Härte und guter Verschleißfestigkeit auf. In Kombination mit einem hohen Elastizitätsmodul bietet diese Verbindung eine ausgezeichnete Energieabsorption gegenüber ballistischen Körpern auf, vor allem wenn es mit anderen Materialien wie Kunststoffen kombiniert wird.

Borkarbid

Das härteste keramische Material, extrem gut für ballistische Anwendungen geeignet

Hauptmerkmale
  • Hohe Härte
  • Extrem verschleißfest
  • Geringe Dichte
  • Gute Wärmeleitfähigkeit
  • Chemische Resistenz
Anwendungen
  • Strahldüse
  • Ballistische Anwendung
  • Schneidewerkzeuge
  • Schleifmittel
  • Halbleiter Industrie
Ja, das ist möglich, es ist allerdings sehr schwierig, da das Material sehr hart und spröde ist. Daher empfehlen wir, die Komplexität des Entwurfs so gering wie möglich zu halten, um unnötige Ausgaben zu vermeiden.
Die Kosten für Borkarbid sind im Allgemeinen ziemlich hoch, weil die Härte des Materials die Bearbeitung erschwert.
Die Kombination von Härte, hohem Elastizitätsmodul und geringer Dichte verleiht dem Material eine außergewöhnlich hohe Bremskraft, sodass es dem Aufprall fliegender Projektile standhalten kann.
In den meisten Fällen wird Borkarbid durch isostatisches Pressen (HIP) geformt und bei ungefähr 2200 °C zwei Stunden lang gesintert. Der Schmelzpunkt des Materials liegt bei etwa 2350 °C.
Electrical properties
Mechanical properties
Thermal properties
Temperature application
Properties Density g/cm3 Porosity % Mechanical properties Hardness (Vickers) kg/mm2 Compressive strength N/mm2 Bending strength N/mm2 E-modulus kN/mm2 Weibull modulus m Fracture toughness K1c Mpam Coefficient of friction Thermal properties
(Max. use temperature) *in air ℃ *in inert atm. ℃ Thermal shock resistance Expansion coefficient *20C - 200C *20C - 600C *20C - 1000C Thermal conductivity at 20C W/mK Electrical properties (Resistivity) * at 20C ohm cm * at 400C ohm cm * at 1000C ohm cm
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