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<title>Boride</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Boride</span></h1>

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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Bei <b>Boriden</b> handelt es sich um chemische Verbindungen mit Bor-Anionen, wobei es sich um monoatomare Anionen, aber auch um Ketten und Netzwerke aus Boratomen handeln kann.

</p><p>Bei den meisten Boriden handelt es sich um Verbindungen mit <a href="Metalle" title="Metalle">Metallen</a>, von denen viele keramische Eigenschaften aufweisen und so zu den <a href="Nichtoxidkeramik" title="Nichtoxidkeramik">Nichtoxidkeramiken</a> gezählt werden. Beispielsweise haben die Boride von <a href="Titan_(Element)" title="Titan (Element)">Titan</a> und <a href="Zirconium" title="Zirconium">Zirconium</a> gegenüber den entsprechenden Metallen eine vielfach höhere <a href="Elektrische_Leitf%C3%A4higkeit" title="Elektrische Leitfähigkeit">elektrische</a> und <a href="Thermische_Leitf%C3%A4higkeit" class="mw-redirect" title="Thermische Leitfähigkeit">thermische Leitfähigkeit</a>. Dieses Phänomen erklärt sich, wie später näher erläutert, durch ihre Struktur.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Herstellung">Herstellung</h2></div>

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

</p>

<ul><li>die Vereinigung der Elemente oder Reaktion des Hydrides mit Bor</li>

<li>die <a href="Elektrolyse" title="Elektrolyse">Elektrolyse</a> geschmolzener <a href="Salze" title="Salze">Salze</a></li>

<li>die <a href="Reduktion_(Chemie)" title="Reduktion (Chemie)">Reduktion</a> der entsprechenden <a href="Metalloxid" class="mw-redirect" title="Metalloxid">Metalloxide</a> mit <a href="Kohlenstoff" title="Kohlenstoff">Kohlenstoff</a> und Borcarbid</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bindungsverhältnisse_bei_den_Boriden"><span id="Bindungsverh.C3.A4ltnisse_bei_den_Boriden"></span>Bindungsverhältnisse bei den Boriden</h2></div><p>

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):</p>

<ol><li>Boride mit isolierten Boratomen, sogenannte borarme Boride (z. B. M<sub>4</sub>B, M<sub>3</sub>B, M<sub>2</sub>B, M<sub>5</sub>B<sub>2</sub>, M<sub>5</sub>B<sub>3</sub>, M<sub>7</sub>B<sub>3</sub>)</li>

<li>Boride mit Einfach- und Doppelketten von Boratomen</li>

<li>Boride mit zweidimensionalem Netzwerken (MB<sub>2</sub>, M<sub>2</sub>B<sub>5</sub>)</li>

<li>Boride mit dreidimensionalem Netzwerken (MB<sub>4</sub>, MB<sub>6</sub>, MB<sub>12</sub>)</li></ol>

<p>Dabei enthält die dritte Gruppe einige der am besten stromleitenden, härtesten und höchstschmelzenden Typen wie das Titanborid (TiB<sub>2</sub>). Aufgebaut ist dieser Typ durch alternierende Schichten dichtest-gepackter Metallatome und <a href="Hexagonal" class="mw-redirect" title="Hexagonal">hexagonaler</a> Bornetzwerke wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt. Durch den Schichtaufbau erklären sich die guten oben erwähnten Leitfähigkeiten.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verwendung">Verwendung</h2></div>

<p>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 der Lanthanoiden, welche sich als hervorragende Elektronenemitter eignen. Wegen ihrer Härte, ihrer chemischen und thermischen Resistenz sind die Boride Werkstoffe mit höchsten Ansprüchen und werden beispielsweise in Hochtemperaturöfen, Turbinenflügeln und Raketendüsen eingesetzt. Das wohl bedeutsamste Borid ist Titanborid (TiB<sub>2</sub>), welches sich durch seine hohe Härte, den hohen Schmelzpunkt bei über 3200 °C und seine elektrische Leitfähigkeit auszeichnet und unter entsprechenden Extrembedingungen Anwendung findet.

</p><p>Im Jahr 2001 wurde entdeckt, dass <a href="Magnesiumdiborid" title="Magnesiumdiborid">Magnesiumdiborid</a> MgB<sub>2</sub> ein <a href="Supraleiter" title="Supraleiter">Supraleiter</a> mit einer kritischen Temperatur von T<sub>C</sub> = 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 <a href="Magnetresonanztomographie" title="Magnetresonanztomographie">MRT</a>-Geräten) verwendete <a href="Niobzinn" title="Niobzinn">Triniobzinn</a> Nb<sub>3</sub>Sn in den nächsten Jahren zu ersetzen. Durch Dotierung mit Kohlenstoff kann die kritische Temperatur noch um einige Kelvin erhöht werden.

</p><p><a href="Lanthanhexaborid" title="Lanthanhexaborid">Lanthanhexaborid</a> (LaB<sub>6</sub>) hat eine extrem niedrige <a href="Austrittsarbeit" title="Austrittsarbeit">Elektronenaustrittsarbeit</a>.<sup id="cite_ref-Austrittsarbeit_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Austrittsarbeit-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Keramiken aus Lanthanhexaborid finden in der Plasmatechnik und in einigen <a href="Elektronenmikroskop" title="Elektronenmikroskop">Elektronenmikroskopen</a> als <a href="Elektronenquelle" class="mw-redirect" title="Elektronenquelle">Elektronenquelle</a> Verwendung.<sup id="cite_ref-LaB6_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-LaB6-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>R. Telle: <i>Boride – eine neue Hartstoffgeneration?</i>, <a href="Chemie_in_unserer_Zeit" title="Chemie in unserer Zeit">Chemie in unserer Zeit</a>, 22. Jahrg. 1988, Nr. 3, S. 93–99.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Austrittsarbeit-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Austrittsarbeit_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Lexikon der Physik: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/physik/1067"><i>Austrittsarbeit</i></a></span>

</li>

<li id="cite_note-LaB6-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-LaB6_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">sindlhauser.de: <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

.mw-parser-output .webarchiv-memento a{color:inherit}

/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20110317232747/http://www.sindlhauser.de/home.cfm?inc=Kathoden">PeroLan - Kathoden Lanthanhexaborid (LaB6) - Kathoden für die Plasmatechnik</a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 17. März 2011 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>)</span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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