Borid

Bei Boriden handelt es sich um chemische Verbindungen, die das Element Bor enthalten und bei denen der Reaktionspartner in der Regel eine niedrigere Elektronegativität besitzt. 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 Zirconium gegenüber den entsprechenden Metallen eine vielfach höhere elektrische und thermische Leitfähigkeit. Dieses Phänomen erklärt sich, wie später näher erläutert, durch ihre Struktur.

Inhaltsverzeichnis

Herstellung

Es gibt diverse Möglichkeiten, Boride im industriellen Maßstab herzustellen. Die drei gängigsten sind die Bildung durch:

Bindungsverhältnisse bei den Boriden

Die Veranschaulichung der Bindungsverhältnisse bei Boriden ist ein komplexeres Thema. Die Bindungsmodelle ändern sich mit steigendem Boranteil wie im Folgenden kurz benannt (von niedrigem zu hohem Gehalt):

Strukturabfolge beim Borid des Typs MB2
  1. Boride mit isolierten Boratomen (z.B. M4B, M3B, M2B, M5B2, M7B3)
  2. Boride mit Einfach- und Doppelketten von Boratomen
  3. Boride mit zweidimensionalem Netzwerken(MB2, M2B5)
  4. 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 3200 °C und seine elektrische Leitfähigkeit auszeichnet und unter entsprechenden Extrembedingungen Anwendung findet.

Im Jahr 2001 wurde entdeckt, dass Magnesiumdiborid MgB2 ein Supraleiter mit einer kritischen Temperatur von TC = 39 K ist. Dieses Material besitzt alle Voraussetzungen (gute Verarbeitbarkeit, hohe kritische Stromdichte, hohes kritisches Magnetfeld) um das bisher kommerziell als Tieftemperatursupraleiter (z.B. in MRT-Geräten) verwendete Triniobzinn Nb3Sn in den nächsten Jahren zu ersetzen. Durch Dotierung mit Kohlenstoff kann die kritische Temperatur noch um einige Kelvin erhöht werden.

Lanthanhexaborid (LaB6) hat die niedrigste Elektronenaustrittsarbeit[1][2]. Keramiken aus Lanthanhexaborid finden in der Plasmatechnik und in einigen Elektronenmikroskopen als Elektronenquelle Verwendung. [3]

Beispiele

Lanthanhexaborid, Magnesiumdiborid, Plutoniumboride

Einzelnachweis

  1. http://www.treibacher.com/408.html
  2. http://www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/physik/1067
  3. http://www.sindlhauser.de/home.cfm?inc=Kathoden

Weblinks

[1] Artikel über Boride (speziell Calciumboride)


Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Borid — Bo|rid [↑ Bor u. ↑ id (1)], das; s, e: meist sehr harte u. hochschmelzende, im Allg. ↑ nichtstöchiometrische Verbindungen aus Bor u. einem Metall, z. B. TiB2, CaB6, LaB6, B12C3. * * * Bo|rid, das; s, e (Chemie): Verbindung aus Bor u. einem Metall …   Universal-Lexikon

  • Borid — Bo|rid 〈n.; Gen.: s, Pl.: e; Chemie〉 Verbindung aus Bor u. einem Metall, Einlagerungsverbindung [Etym.: → Bor] …   Lexikalische Deutsches Wörterbuch

  • Borid — Bo|rid das; s, e <zu ↑Bor u. 3↑...id> Verbindung aus Bor u. einem Metall (Chem.) …   Das große Fremdwörterbuch

  • Anionen — Ein negativ geladenes Ion heißt Anion [ˈanioːn] (sprich: An Ion). Da negativ geladene Ionen bei einer Elektrolyse zur Anode (dem Pluspol) wandern, wurde für sie der Name Anion gewählt. Anionen entstehen aus Atomen bzw. Molekülen durch… …   Deutsch Wikipedia

  • Boride — Bei Boriden handelt es sich um chemische Verbindungen, die das Element Bor enthalten und bei denen der Reaktionspartner in der Regel eine niedrigere Elektronegativität besitzt. Eine Ausnahme würde zum Beispiel das Arsenborid darstellen. Ein… …   Deutsch Wikipedia

  • Dianion — Ein negativ geladenes Ion heißt Anion [ˈanioːn] (sprich: An Ion). Da negativ geladene Ionen bei einer Elektrolyse zur Anode (dem Pluspol) wandern, wurde für sie der Name Anion gewählt. Anionen entstehen aus Atomen bzw. Molekülen durch… …   Deutsch Wikipedia

  • Liste von Anionen — Ein negativ geladenes Ion heißt Anion [ˈanioːn] (sprich: An Ion). Da negativ geladene Ionen bei einer Elektrolyse zur Anode (dem Pluspol) wandern, wurde für sie der Name Anion gewählt. Anionen entstehen aus Atomen bzw. Molekülen durch… …   Deutsch Wikipedia

  • Säurerest — Ein negativ geladenes Ion heißt Anion [ˈanioːn] (sprich: An Ion). Da negativ geladene Ionen bei einer Elektrolyse zur Anode (dem Pluspol) wandern, wurde für sie der Name Anion gewählt. Anionen entstehen aus Atomen bzw. Molekülen durch… …   Deutsch Wikipedia

  • Säurerest-Ion — Ein negativ geladenes Ion heißt Anion [ˈanioːn] (sprich: An Ion). Da negativ geladene Ionen bei einer Elektrolyse zur Anode (dem Pluspol) wandern, wurde für sie der Name Anion gewählt. Anionen entstehen aus Atomen bzw. Molekülen durch… …   Deutsch Wikipedia

  • Anion — Ein Anion [ˈanioːn, sprich: An Jon] ist ein negativ geladenes Ion. Da sich negativ geladene Ionen bei einer Elektrolyse stets zur positiv geladenen Anode, dem Pluspol, bewegen, wurde für sie der Name Anionen gewählt. Anionen entstehen aus Atomen… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”