Eigenschaften von amorphem Borpulver
Amorphes Borpulver ist amorphes elementares Bor ohne kristalline Fernordnung. Es erscheint als dunkelbraunes bis schwarzes, feines Pulver und seine Eigenschaften unterscheiden sich deutlich von denen von kristallinem Bor.
1. Chemische Eigenschaften
Hohe chemische Reaktivität: Aufgrund seiner amorphen Struktur besitzt es eine große spezifische Oberfläche, was zu einer deutlich höheren Reaktivität als bei kristallinem Bor führt. Es nimmt bereitwillig an Kombinationsreaktionen teil und eignet sich daher zur Herstellung von Boriden und hochenergetischen Reagenzien.
Stabil in trockener Luft bei Raumtemperatur; beginnt oberhalb von 300℃ zu oxidieren, mit einer Zündtemperatur von 600-700℃ und einem hohen Heizwert.
Löslichkeit: Unlöslich in Wasser, Ethanol und verdünnten Säuren; reagiert nur mit stark oxidierenden Säuren wie heißer konzentrierter Salpetersäure und heißer konzentrierter Schwefelsäure.
Bei hohen Temperaturen (>800℃, in einer inerten Atmosphäre) durchläuft es eine Kristallumwandlung und wandelt sich allmählich in kristallines Bor um.
2. Physikalische Eigenschaften
Reine Dichte: 2,34-2,37 g/cm³; Mohs-Härte: ungefähr 9-9,3.
Das Pulver weist eine geringe Sphärizität auf, besteht überwiegend aus unregelmäßigen, feinen Partikeln und kann in Partikelgrößen von Submikron bis 10 μm hergestellt werden. Es zeigt eine gute Dispergierbarkeit und lässt sich leicht in Harze und Keramikmatrizen einmischen.
Das natürlich vorkommende Isotop Bor-10 besitzt ausgezeichnete thermische Neutronenabsorptionseigenschaften und eignet sich daher als Neutronenabschirmungsfüllstoff im nuklearen Bereich.
3. Reinheits- und Verunreinigungseigenschaften
Die wichtigsten industriellen Reinheitsgrade sind 90-95 %, 95-97 % und über 98 %; häufige Verunreinigungen sind Magnesium, wasserlösliches Bor, Feuchtigkeit und unlösliche Rückstände.
Höhere Reinheit führt zu weniger Nebenreaktionen durch Verunreinigungen; 95-97 % ist die kostengünstigste Reinheitsstufe, die Aktivität und Kosten in Einklang bringt.
4. Hauptanwendungen
- Hochenergetische borhaltige Kampfstoffe und pyrotechnische Kampfstoffe.
- Metallurgische Desoxidationsmittel und Legierungszusätze.
- Neutronenabsorber und Abschirmungsverbundwerkstoffe in der Nuklearindustrie.
- Synthetische Boronid-Keramik-Rohstoffe wie Titandiborid.
- Herstellung verschiedener chemischer Zwischenprodukte auf Borbasis.
