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Bei Boriden handelt es sich um chemische Verbindungen, die das Element Bor enthalten und bei denen der Reaktionspartner in der Regel eine niedrigere Elektronegativität als das Bor hat. Eine Ausnahme würde zum Beispiel das Arsenborid darstellen. Ein Gegenbeispiel sind Bornitrid und Borcarbid, die rein formal nicht zu den Boriden gezählt werden.
Bei den meisten Boriden handelt es sich um Verbindungen mit Metallen, von denen viele keramische Eigenschaften aufweisen und so zu den Nichtoxidkeramiken gezählt werden. Boride haben beim Beispiel von Titan und Zirkonium gegenüber den entsprechenden Metallen eine vielfach höhere elektrische und thermische Leitfähigkeit. Dieses Phänomen erklärt sich durch die Struktur, wie später näher erläutert wird.
Herstellung
Es gibt diverse Möglichkeiten Boride im industriellen Maßstab herzustellen. Die drei gängigsten sind die Bildung durch:
- die Vereinigung der Elemente
- die Elektrolyse geschmolzener Salze
- die Reduktion der entsprechenden Metalloxide mit Kohlenstoff und Borcarbid
Bindungsverhältnisse bei den Boriden
Die Veranschaulichung der Bindungsverhältnisse bei Boriden ist ein komplexeres Thema für sich. Die Bindungsmodelle ändern sich mit steigendem Boranteil wie im Folgenden kurz benannt (von niedrigem zu hohem Gehalt):Borid MB2.gif
- Boride mit isolierten Boratomen (z.B. M4B, M3B, M2B, M5B2, M7B3)
- Boride mit Einfach- und Doppelketten von Boratomen
- Boride mit zweidimensionalem Netzwerken(MB2, M2B5)
- Boride mit dreidimensionalem Netzwerken (MB4, MB6, MB12)
Dabei enthält die dritte Gruppe einige der am besten stromleitenden, härtesten und höchstschmelzenden Typen wie das Titanborid (TiB2). Aufgebaut ist dieser Typ durch alternierende Schichten dichtest-gepackter Metallatome und hexagonaler Bornetzwerke wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt. Durch den Schichtaufbau erklären sich die guten oben erwähnten Leitfähigkeiten.
Verwendung
Die Verwendung der Boride beschränkt sich in der Regel auf Spezialanwendungen, da es häufig günstigere Verbindungen mit ähnlichen Materialeigenschaften gibt. Bedeutsam sind jedoch die Boride mit Lanthanoiden, welche sich als hervorragende Elektronenemitter eignen. Das wohl bedeutsamste Borid ist jedoch das TiB2, welches sich durch seine hohe Härte, den hohen Schmelzpunkt bei über 3000 °C und seine elektrische Leitfähigkeit auszeichnet und unter entsprechenden Extrembedingungen Anwendung findet.
"Boride"