Procédés
Le carbure de bore (B4C) est un minéral essentiellement artificiel. Il a été découvert au XIXe siècle comme sous-produit de réactions impliquant des borures métalliques. La production se fait par réaction de l’oxyde de bore avec du carbone dans un four électrique à arc (2300°C).
Il peut être utilisé le plus souvent sous forme de poudre ou de matériaux massif. A l’instar du carbure de silicium, le frittage se fait alors à très haute température (> 2000°C) en atmosphère neutre ou réductrice pour prévenir les problèmes d’oxydation.
Propriétés
Les deux principales propriétés du carbure de bore sont sa très faible densité (2,5 g/cm3) et une dureté comparable à celle du diamant. C’est le troisième matériau le plus dur (Mohs > 9,5). En plus de propriétés mécaniques très hautes (module d’Young, résistance à la compression, …) il possède également une bonne résistance à la corrosion (milieu acide) et à une excellente résistance à la chaleur.
Applications
Le carbure de bore est utilisé pour la fabrication de tuyères et de buses destinés aux matériaux très abrasifs. Il est aussi employé pour l’usinage et le polissage de matériaux très durs (carbure de tungstène, carbure de silicium, …). Alliée à ces propriétés mécaniques exceptionnelles, sa faible densité en fait un matériau haut de gamme de choix pour le blindage. Finalement, il est très utilisé dans des applications nucléaires du fait de sa capacité à absorber les neutrons thermiques.