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Concept
Carbure de bore
Résumé
Le carbure de bore est un composé chimique de formule approchée . C'est une céramique réfractaire ultradure et, à température modérée, très résistante à l'usure des surfaces — davantage encore que le nitrure de silicium . La cohésion du carbure de bore est assurée essentiellement par des liaisons covalentes. Avec une dureté voisine de 9,3 sur l'échelle de Mohs et une dureté Vickers de l'ordre de , il s'agit de l'un des matériaux les plus durs qu'on connaisse, plus dur que l'alumine et de dureté comparable à celle du carbure de silicium SiC, dépassée seulement par un petit nombre de matériaux tels que le nitrure de bore cubique et le diamant. Il est de surcroît particulièrement inerte chimiquement, demeurant totalement insensible à l'acide fluorhydrique HF et à l'acide nitrique à chaud ; il est en revanche attaqué par l'oxygène et le chlore au-dessus de . Enfin, sa température de fusion dépasse pour une masse volumique d'environ . Toutes ces propriétés le font utiliser par exemple dans les blindages pour chars d'assaut ou les plaques de protection de certains gilets pare-balles.
vignette|gauche|Structure cristalline du carbure de bore (les atomes de carbone sont en noir tandis que les atomes et les icosaèdres de bore sont en vert).
Le carbure de bore présente la structure cristalline complexe typique des borures à icosaèdres. Dans cette structure, des icosaèdres forment un réseau rhomboédrique (groupe d'espace Rm, , paramètres cristallins et ) entourant une chaîne C–B–C qui se trouve au centre de la maille élémentaire, avec les deux atomes de carbone formant un pont entre les trois icosaèdres voisins. Il s'agit d'une structure en couches : les icosaèdres et les atomes de carbone pontant forment un réseau plan parallèle au plan c et qui s'empilent le long de l'axe c. Le réseau est formé de deux unités structurelles de base : des icosaèdres et des octaèdres . La petite taille des octaèdres fait qu'ils ne peuvent pas s'interconnecter dans le réseau, de sorte qu'ils se lient aux icosaèdres, ce qui réduit la force des liaisons dans les plans c.
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