בורון קרביד (B₄C)
קרמיקה קשה במיוחד וקלה מאוד
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
בורון קרביד הוא מהחומרים הקשים ביותר שקיימים (אחרי יהלום ו-cBN), וקל במיוחד (כ-2.52 g/cm³). הוא עמיד מאוד לשחיקה, ובולע נייטרונים בזכות הבור.
הוא משמש לשריון קרמי קל (לוחות מגן לגוף ולכלי טיס), לנחירים בהתזת חול ובחיתוך במים, לחומרי ליטוש, ולמוטות בקרה ומיגון בכורים גרעיניים. החולשות: שבירות, מחיר גבוה, ועיבוד קשה מאוד.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| מודול אלסטיות E | 450 GPa | |
| צפיפות ρ | 2.52 g/cm³ | |
| חוזק כפיפה | 350–450 MPa | ערך המאגר |
| קשיות ויקרס HV | 2800–3200 | |
| עיבודיות | 0% — שחיקת יהלום בלבד | דירוג יחסי במאגר האתר |
מבנה וייצור
| מאפיין | ערך | משמעות |
|---|---|---|
| סוג | קרמיקה לא-אוקסידית (קרביד) | קשיות וקלות |
| צפיפות | כ-2.52 g/cm³ | מהקרמיקות הקלות |
| בור | בולע נייטרונים | שימושים גרעיניים |
ערכים טיפוסיים לפי נתוני יצרנים.
דרגות ותהליכי ייצור
קרמיקות טכניות מיוצרות מאבקה שנכבשת ומסונטרת בחום. הטוהר, הצפיפות וגודל הגרעין קובעים את התכונות, ולכן אותו "חומר" מספקים שונים יכול להתנהג אחרת.
| גרסה | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| כבוש חם | צפוף, קשה מאוד | שריון, נחירים |
| אבקה | לליטוש ולהשחזה | חומר שוחק |
שימושים
- שריון קרמי קל
- נחירים להתזת חול ולחיתוך במים
- חומרי ליטוש
- מוטות בקרה ומיגון בכורים
- חלקי בלאי
ייצור ועיבוד
עיבוד
קשה במיוחד: השחזה ביהלום בלבד, או EDM בדרגות מוליכות (במאגר: "השחזה ביהלום").
שבירות
קרמיקה לא מתעוותת לפני שבר: היא נשברת פתאום מפגם קטן, ולכן החוזק מפוזר מאוד. נמנעים מפינות חדות, ממאמצי מתיחה ומהלם, ומעדיפים עומסי לחיצה.
ייצור
בדרך כלל בכבישה חמה, ולכן מוגבל לצורות פשוטות.
השוואה לחומרים דומים
טעויות נפוצות
לתכנן צורה מורכבת
הכבישה החמה מגבילה לצורות פשוטות.
להשתמש בו במגע ממושך עם מתכות חמות
בחום הוא מגיב עם מתכות מסוימות.
להעמיס במתיחה
הוא שביר מאוד.
מקבילים, תקנים ואספקה
| תקנים | מפרט יצרן |
|---|---|
| צורות אספקה | לוחות שריון · אבקת שחיקה |
| יצרנים | CoorsTek · 3M · ESK Ceramics |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. בקרמיקות החוזק נמדד בכפיפה ומפוזר מאוד (תלוי בפגמים ובגימור), ולכן מתכננים לפי נתוני היצרן ובמקדמי בטחון מתאימים. מקורות: ISO 513, ISO 13356, ASTM F603, גיליונות יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026