Quali sono le caratteristiche dei crogioli in carburo di boro?
Il carburo di boro (B₄C) è spesso utilizzato in crogioli speciali grazie alle sue eccellenti proprietà, in particolare per l’impiego in ambienti ad alta temperatura o corrosivi. Di seguito è riportata una descrizione dettagliata dei crogioli in carburo di boro:
1. Caratteristiche dei crogioli in carburo di boro
Durezza ultra elevata (durezza Mohs 9,3): seconda solo al diamante e al nitruro di boro cubico, con una resistenza all’usura estremamente elevata.
Punto di fusione elevato (circa 2450 °C): adatto per esperimenti a temperature ultra elevate (in genere temperature operative ≤ 2200 °C).
Resistenza alla corrosione chimica: resiste all’attacco di acidi, alcali e metalli fusi (come alluminio e rame), ma mostra scarsa stabilità contro forti ossidanti (come acido solforico concentrato e acido nitrico).
Bassa densità (2,52 g/cm³): leggero, adatto per applicazioni che richiedono riduzione del peso.
Assorbimento neutronico: adatto per schermare o controllare le radiazioni neutroniche nell’industria nucleare.
2. Applicazioni
Industria metallurgica: fusione di metalli ad alta purezza (come alluminio e rame) o leghe per evitare la contaminazione.
Industria dei semiconduttori: coltivazione di silicio monocristallino o lavorazione di materiali ad alta purezza.
Industria nucleare: stoccaggio di materiali radioattivi o come assorbitore di neutroni.
Ricerca di laboratorio: reazioni chimiche o sintesi di materiali in condizioni estreme.
3. Precauzioni d’uso
Sensibilità agli shock termici: il carburo di boro ha una scarsa resistenza agli shock termici e dovrebbe essere evitato il raffreddamento e il riscaldamento rapidi (ad esempio, tempra diretta ad alta temperatura).
Fragilità meccanica: per evitare shock meccanici o concentrazioni di stress, ottimizzare la forma del crogiolo e la struttura di supporto durante la progettazione.
Rischio di ossidazione: l’ossidazione superficiale può verificarsi in atmosfere ossidanti superiori a 1000 °C. Pertanto, è essenziale l’uso in atmosfera inerte (ad esempio, argon) o in ambiente sotto vuoto.
Costo elevato: il carburo di boro è costoso e complesso da preparare e viene solitamente utilizzato in processi critici.