Bor Nerelerde Kullanılır

Türkiye’nin savunma sanayisini yakından ilgilendiren ve yıllardır verimliliğinden bahsedilen bor madenlerine ilişkin karbür tesisi açılışı gerçekleştirildi. Cumhurbaşkanı Recep Tayyip Erdoğan’ın icabeti ile yapılan açılışın ardından hizmete alınan bor karbür tesisi, Türkiye için büyük önem arz ediyor. Atom numarası 5 olan ve periyodik tabloda B simgesi ile gösterilen bor, savunma sanayi, enerji malzemeleri, cam sanayi, cam elyafı, optik cam elyafı, seramik sanayi, tarım, metalurji, nükleer uygulama, enerji depolama, atık temizleme, yakıt, sağlık gibi saymakla bitmeyen alanlarda ihtiyaç gideriyor. Tank zırhlarından mutfak seramiklerine kadar birçok alanda tercih edilen bor madenine ilişkin Türkiye’nin ilk bor karbür tesisi merak konusu oldu. Vatandaşlar açılışı gerçekleştirilen tesisin ardından konuyu araştırmaya başladı. İşte, Bor karbür nedir, ne işe yarar, kullanım yerleri neler? Bor nerelerde kullanılır? Bor karbür tesisi nerede? sorularının yanıtları…

BOR KARBÜR NEDİR

Hürjet, MİUS, MMU, Atak ve ANKA gibi projelerin geliştirildiği Türkiye’de daha çok ihtiyaç duyulan bor madenlerine ilişkin yeni girişim yaşandı. Türkiye’nin ilk bor karbür tesisi faaliyete alındı. Düzenlenen açılışın ardından faaliyete başlayan tesisin ne işleyeceği ve bor karbürün ne olacağı vatandaşlar arasında merak edildi.

Bor karbürün çok sert bor-karbon seramik ve kovalent malzeme olduğu bilinir. Tank zırhı, kurşun geçirmez yelek, motor sabotaj tozları gibi ciddi derecede önem arz eden endüstriyel uygulama alanına sahip olan bor karbür savunma sanayii alanı için de kritik önem arz ediyor.

BOR KARBÜR NE İŞE YARAR?

Yeryüzünde şimdiye kadar keşfedilmiş en sert maddelerden biri olan bor karbürün vickers sertliği 30 GPa’dan fazla olarak biliniyor. Bu değerle kübik bor nitrür ile elması geride bırakan bor karbürün seramik yoğunluğu g/cm³, molar kütlesi 55, g/mol, kaynama noktası  °C, PubChem Bileşik Kimlik Numarası ise 'dur. Yanma, patlama, yırtılma, kopma, parçalanma gibi durumlara karşı bilinen en sağlam madde ve malzeme olan bor karbür bu sayede savunma sanayiinin vazgeçilmez ürünleri arasında yer alır.

NOT: Vickers sertlik testi: malzemelerin sertliğini ölçmek için yılında Vickers Ltd tarafından geliştirilen yöntem olarak bilinir. 

BOR KARBÜR KULLANIM YERLERİ NELER?

Özellikleri sayesinde kullanım alanı oldukça geniş olan bor karbür, tank zırhı, kurşun geçirmez yelekler, kurşun geçirmez kalkan ve kasklar, askeri personel taşıyıcılar, hava araçlarında tercih edilir. Savunma sanayii için kritik öneme haiz olan bor karbür üretiminin gerçekleştirileceği Balıkesir Bandırma’da yıllık üretimin ton bor karbür olması bekleniyor.

BOR KARBÜR TESİSİ NEREDE?

Bor karbür üretiminin gerçekleştirileceği Türkiye’nin ilk tesisi Balıkesir’in Bandırma ilçesinde hizmet verecek. Türkiye’nin savunma sanayiine güç katacak olan tesis, kişiye ekmek kapısı olacak.

BOR NERELERDE KULLANILIR?

Sanayi alanında neredeyse kullanılmayan alanın olmadığı bor mineralleri, ürünleri işleme ve uzun ömürlü kılmasının yanı sıra dayanıklılığı nedeniyle de tercih edilir. Uzun ömürlü oluşu ve dayanıklılığıyla ön plana çıkan bor karbür özellikle savunma sanayii için kullanılıyor.

Bor madeni kullanım alanları şöyle:

• Savunma sanayii
• Enerjetik Malzemeler
• Cam sanayii
• Cam elyafı
• Optik Cam Elyafı
• Seramik Sanayii
• Temizleme ve Beyazlatma Sanayii
• Yanmayı Önleyici (Geciktirici) Maddeler
• Tarım
• Metalurji
• Nükleer Uygulamalar
• Enerji Depolama
• Atık Temizleme
• Yakıt
• Sağlık

Preslav

Bor karbür

Yarı iletken özellikte bir element olan bor, yüksek sıcaklıklarda elektriği bir metal gibi iyi iletirken düşük sıcaklıklarda bir yalıtkan gibi davranır. Saf bor siyah, toz şeklinde ve kristal yapıda bir maddedir. Bor ve yapısında bor bulunan bileşikler birçok önemli alanda kullanılır. Örneğin bor, nötronları soğurma özelliği ile nükleer reaktörlerde fisyon tepkimesinin hızının kontrol edilmesini sağlar. Yangın söndürücü toz olarak kullanılabilir. Bor oksit bileşiği silisyum dioksit ile karıştırılarak camın kırılmaya ve yüksek sıcaklığa dayanıklı hâle getirilmesi sağlar.

Björn Wylezich / Alamy Stock Photo

Saf bor

Borun karbon ile oluşturduğu bir bileşik olan bor karbür, elmas ve kübik bor nitrürden sonra bilinen en sert maddedir. Bu özelliği sayesinde malzemeleri güçlendirmek amacıyla tercih edilir. Bilinen en sert malzemelerden biri olmasına rağmen bor karbürün yoğunluğu görece düşüktür. Bu nedenle savunma sanayisinde örneğin askerî uçaklarda, helikopterlerde, zırhlı araçlarda, koruyucu yeleklerde kullanılan hafif zırhlar bor karbürden üretilir.

guvendemir / iStock

Bor karbür çok dayanıklı bir malzeme olmasının yanı sıra yoğunluğu görece düşük olduğu için hafif zırh üretiminde kullanılır.

Ayrıca bor karbürün nötron soğurma yeteneği yüksektir. Bu nedenle nükleer reaktörlerde kullanılan kontrol çubuklarının üretiminde bor karbürden yararlanılır. Bor karbürün erime noktası ( °C) yüksektir ve yüksek sıcaklıkta bozulmadan kararlı bir şekilde yapısını koruyabilir.

Antonio Gil / Alamy Stock Photo

Nükleer reaktör çekirdeği

Bor karbürün bu üstün özellikleri kendine özgü kimyasal yapısı ile ilişkili. Kristal yapılı maddelerde atomlar düzenli bir şekilde konumlanmıştır ve tekrar eden bu yapılar birim hücre olarak adlandırılır. Bor karbür bileşiğinin kimyasal formülü basitleştirilerek B₄C olarak verilir. Ancak bor karbürün kristal yapısı henüz tam olarak anlaşılabilmiş değil. Deneysel ve kuramsal araştırmalar bor karbürün kristal yapısı içinde 12 bor ve 3 karbon atomdan oluşan birim hücrelerin tekrar ettiğini fakat birim hücre içinde doğrusal olarak dizilmiş şekilde konumlanan üç karbon atomundan birinin bor ile yer değiştirebileceğini gösteriyor.

Materials Research Society

Bor karbürün kristal yapısı içinde tekrar eden birim hücre. Çizimde siyah küreler bor atomlarını, sarı-mavi küreler ise karbon atomlarını gösteriyor.

Bor karbürün kristal yapısında tekrar eden birim hücreler, karşılıklı iki köşesi boyunca uzatılmış bir küpe benzetebileceğimiz, rombohedron kafes yapısına sahiptir.

Türkiye, dünyanın en büyük bor kaynaklarına sahip ülkesi. Yakın zamanda Balıkesir’in Bandırma ilçesinde bor karbürün üretildiği bir tesis açıldı.

Kaynaklar:

• Bicer, H. ve ark., “Thermal expansion of nano–boron carbide under constant DC electric field: An in situ energy dispersive X-ray diffraction study using a synchrotron probe”, Journal of Materials Research, Cilt 35, Sayı 1, s. ,
• Domnich, V. ve ark., “Boron Carbide: Structure, Properties, and Stability under Stress”, Journal of the American Ceramic Society, Cilt 94, Sayı 11, s. ,
• Vats, N. ve ark., “Atomic structure and vibrational properties of icosahedral α-boron and B4C boron carbide”, Computational Materials Science, Cilt 17, Sayı , s. ,
• funduszeue.info
• funduszeue.info