Boruri: panoramica sulle caratteristiche e le proprietà
I boruri sono composti chimici che fanno parte delle ceramiche ultrarefrattarie assieme ai nitruri, carburi e a certi ossidi dei metalli di transizione. Il boro è un elemento estremamente versatile che forma una vasta gamma di composti, sia inorganici che organici, grazie alla sua capacità di stabilire legami a più centri con strutture complesse.
I boruri sono composti cruciali in cui il boro si lega ad un elemento meno elettronegativo, assumendo carica negativa. Questi composti, formati da boro e un metallo, presentano diverse strutture e composizioni, anche non stechiometriche. Inoltre, esistono composti ternari costituiti da boro e due metalli diversi, che trovano applicazioni significative grazie alle loro peculiari proprietà fisiche e meccaniche, tra cui la scarsa reattività, l’elevata durezza, la resistenza ad alte temperature, e la conduzione termica ed elettrica.
Classificazione
I boruri sono generalmente classificati in base al contenuto di boro come “boron rich” o “metal rich”, a seconda della presenza prevalente di boro o metallo. Il rapporto boro/metallo determina tale classificazione: se il rapporto è di almeno 4/1, il boruro è considerato “boron rich”; altrimenti è classificato come “metal rich”.
Proprietà
I boruri “boron rich” si formano con metalli alcalini, alcalino-terrosi, lantanidi e attinidi, e presentano una notevole varietà di proprietà, potendo agire sia come semiconduttori che come conduttori. Inoltre, possono manifestare diversi comportamenti magnetici, come diamagnetismo, ferromagnetismo, paramagnetismo e antiferromagnetismo. Tutti questi composti sono stabili e refrattari.
I boruri “metal rich”, costituiti principalmente da metalli di transizione, spesso mostrano proprietà di superconduttività e ferromagnetismo. Alcuni di essi, come Nd2Fe14B, sono estremamente duri e considerati incomprimibili, e si prevede che possano essere più duri del diamante.
I boruri sono quindi composti eccezionali con un’ampia gamma di applicazioni, da dispositivi elettronici a materiali superconduttori e magnetici.