Este artigo contém uma comparação das principais propriedades térmicas e atômicas do boro e do carbono, dois elementos químicos comparáveis da tabela periódica. Ele também contém descrições básicas e aplicações de ambos os elementos. Boro vs. Carbono.
Boro e Carbono – Sobre Elementos
Fonte: www.luciteria.com
Quase todo o minério de boro extraído da Terra é destinado ao refinamento em ácido bórico e tetraborato de sódio pentahidratado. Nos Estados Unidos, 70% do boro é utilizado para a produção de vidro e cerâmica. O principal uso em escala industrial global de compostos de boro (cerca de 46% do uso final) é na produção de fibra de vidro para fibras de vidro isolantes e estruturais contendo boro, especialmente na Ásia. O boro é adicionado aos aços de boro no nível de algumas partes por milhão para aumentar a temperabilidade. Porcentagens mais altas são adicionadas aos aços usados na indústria nuclear devido à capacidade de absorção de nêutrons do boro (por exemplo, pellets de carboneto de boro). O boro também pode aumentar a dureza superficial de aços e ligas por meio de boretação. Pós de carboneto de boro e nitreto de boro cúbico são amplamente utilizados como abrasivos. O principal uso econômico do carbono, além de alimentos e madeira, é na forma de hidrocarbonetos, principalmente o gás metano combustível fóssil e o petróleo bruto (petróleo). Grafite e diamantes são dois importantes alótropos de carbono que têm amplas aplicações. Os usos do carbono e seus compostos são extremamente variados. Pode formar ligas com ferro, sendo o mais comum o aço carbono. O carbono é um elemento não metálico, que é um importante elemento de liga em todos os materiais à base de metais ferrosos. O carbono está sempre presente em ligas metálicas, ou seja, em todos os tipos de aço inoxidável e ligas resistentes ao calor. O carbono é um austenitizador muito forte e aumenta a resistência do aço. Na verdade, é o principal elemento de endurecimento e é essencial para a formação de cementita, Fe3C, perlita, esferoidita e martensita ferro-carbono. Adicionar uma pequena quantidade de carbono não metálico ao ferro troca sua grande ductilidade pela maior resistência. O grafite é combinado com argilas para formar o ‘chumbo’ usado nos lápis usados para escrever e desenhar. Também é usado como lubrificante e pigmento, como material de moldagem na fabricação de vidro, em eletrodos para baterias secas e em galvanoplastia e eletroformação, em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. O grafite é combinado com argilas para formar o ‘chumbo’ usado nos lápis usados para escrever e desenhar. Também é usado como lubrificante e pigmento, como material de moldagem na fabricação de vidro, em eletrodos para baterias secas e em galvanoplastia e eletroformação, em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. O grafite é combinado com argilas para formar o ‘chumbo’ usado nos lápis usados para escrever e desenhar. Também é usado como lubrificante e pigmento, como material de moldagem na fabricação de vidro, em eletrodos para baterias secas e em galvanoplastia e eletroformação, em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada.Boro e Carbono – Aplicações
Boro
Carbono
Boro e Carbono – Comparação na Tabela
Elemento
Boro
Carbono
Densidade
2,46 g/cm3
2,26 g/cm3
Resistência à tração
N/D
15 MPa (grafite); 3500 MPa (fibra de carbono)
Força de rendimento
N/D
N/D
Módulo de elasticidade de Young
N/D
4,1 GPa (grafite); 228 GPa (fibra de carbono)
Escala de Mohs
9,5
0,8 (grafite)
Dureza Brinell
N/D
N/D
Dureza Vickers
49.000 MPa
N/D
Ponto de fusão
2079 °C
4099 °C
Ponto de ebulição
3927 °C
4527 °C
Condutividade térmica
27 W/mK
129 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica
5-7 µm/mK
0,8 µm/mK
Calor específico
1,02 J/gK
0,71 J/gK
Calor de fusão
50,2 kJ/mol
N/D
Calor da vaporização
508 kJ/mol
355,8 kJ/mol