Φυσικές και χημικές ιδιότητες του καρβιδίου του βορίου

Δεν αντιδρά με διάλυμα οξέος ή αλκαλίου και έχει υψηλό χημικό δυναμικό, απορρόφηση νετρονίων, αντοχή στη φθορά και αγωγιμότητα ημιαγωγών. Είναι μια από τις πιο σταθερές ουσίες σε οξύ και είναι σταθερό σε όλα τα πυκνά ή αραιά υδατικά διαλύματα οξέος ή αλκαλίου. Το καρβίδιο του βορίου είναι βασικά σταθερό κάτω από 800 βαθμούς στο περιβάλλον αέρα. Επειδή οξειδώνεται σε υψηλότερες θερμοκρασίες για να σχηματίσει οξείδιο του βορίου, χάνεται στην αέρια φάση, γεγονός που το καθιστά ασταθές και οξειδώνεται σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα και τριοξείδιο του διβορίου.
Όταν υπάρχουν κάποια μέταλλα μεταπτώσεως και συνυπάρχουν τα καρβίδια τους, έχει ιδιαίτερη σταθερότητα. Υπό την προϋπόθεση του 1000-1100 βαθμού , τα μέταλλα μετάπτωσης των Ομάδων IV, V και VI στον περιοδικό πίνακα αντιδρούν έντονα με σκόνη καρβιδίου του βορίου για να σχηματίσουν βορίδια μετάλλων. Ωστόσο, σε υψηλότερες θερμοκρασίες αντίδρασης, οι βιβλιογραφικές αναφορές υποδεικνύουν ότι το καρβίδιο του βορίου νιτρώνεται εύκολα ή αντιδρά με οξείδια μετάλλων μεταπτώσεως για να σχηματίσει αντίστοιχα νιτρίδια και βορίδια βορίου, τα περισσότερα από τα οποία είναι εξαβορίδια σπανίων γαιών και μετάλλων αλκαλικών γαιών.
Όταν το υδροξείδιο του νατρίου, το υδροξείδιο του καλίου, το ανθρακικό νάτριο και το ανθρακικό κάλιο τήκονται, το καρβίδιο του βορίου αποσυντίθεται εύκολα και προσδιορίζεται η περιεκτικότητα σε βόριο.
Η σκληρότητά του σε Mohs είναι περίπου 9,5, καθιστώντας το το τρίτο σκληρότερο υλικό που είναι γνωστό μετά το διαμάντι και το κυβικό νιτρίδιο του βορίου, και η σκληρότητά του είναι υψηλότερη από το καρβίδιο του πυριτίου. [2-3]
Λόγω της μεθόδου παρασκευής, το καρβίδιο του βορίου είναι επιρρεπές να σχηματίσει ελαττώματα άνθρακα, με αποτέλεσμα ένα μεγάλο εύρος αλλαγών στην αναλογία βορίου-άνθρακα χωρίς να επηρεάζεται η κρυσταλλική δομή του, γεγονός που συχνά οδηγεί σε μείωση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του. Τέτοια ελαττώματα είναι συχνά δύσκολο να διακριθούν με περίθλαση σκόνης και συχνά απαιτούν χημική τιτλοδότηση και φασματοσκοπία απώλειας ενέργειας για τον προσδιορισμό.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, εκτός από το B4C, τα υλικά καρβιδίου του βορίου μπορεί να έχουν διαφορετικές στοιχειομετρικές αναλογίες. Η επί του παρόντος γνωστή στοιχειομετρική αναλογία B:C είναι 4~10,5.