2.4. Bor-Oxide

• Das technisch wichtigste binäre Boroxid ist die Glasmodifikation von B₂O₃. Die Dichte dieser Form beträgt 1.83 g/cm³, die Struktur besteht überwiegend aus zu sechsgliedrigen (BO₃)₆-Ringen verknüpften BO₄-Tetraedern. Bor-haltige Gläser, die 30-35 % der B-Verwendung ausmachen, sind leichter zu bearbeiten als Quarzglas und weisen einen vergleichsweise kleinen thermischen Ausdehnungkoeffizienten auf. Die Zusammensetzung z.B. von Duran- oder Pyrex-Glas ist: 75 % SiO₂, 8 % Al₂O₃, 5 % B₂O₃, 8 % Na₂O. Supremax-Gläser enthalten 9 % B₂O₃.

• Die Struktur der Normaldruckphase α-B₂O₃ (Abb. 2.4.1.) besteht aus einem dreidimensionalen Netzwerk von trigonal planaren BO₃-Einheiten mit B-O-Abständen von 138 pm. Jedes Sauerstoffatom ist dabei von zwei B-Atomen, jedes B-Atom von drei O-Atomen umgeben (Zusammensetzung B₂O₃). α-B₂O₃ schmilzt bei 450 ^oC, hat eine Dichte von 2.6 g/cm³ und ist hygroskopisch.

2.4.1. Struktur der Normaldruckmodifikation von B2O3	2.4.2. Struktur der Hochdruckmodifikation von B2O3

• Bei 35 kbar und 525 ^oC wird die ß-Form (Abb. 2.4.2.) gebildet, die aus einem Netzwerk aus BO₄-Tetraedern besteht (Erhöhung der Koordinationszahl von 3 auf 4 bei Druckanwendung, Erhöhung der Dichte auf 3.1 g/cm³). Ein O-Ligand jedes Tetraeders gehört zu zwei BO₄-Tetraedern, die restlichen drei O-Liganden zu drei BO₄-Tetraedern, so daß als Formel BO_1/2O_3/3 resultiert.

• Amorphes BO läßt sich bei 1350 ^oC aus B und B₂O₃ herstellen. Die Struktur ist unbekannt.
• B₂O entsteht ebenfalls bei der Reduktion von B₂O₃ mit bei Temperaturen oberhalb von 1200 ^oC, wenn zusätzlich Drücke über 50 kbar angewendet werden. B₂O ist isoster zum Graphit, die B-O-Verteilung ist nicht bekannt.
• Die Struktur von B₁₂BOB läßt sich vom alpha-rhomboedrischen Bor ableiten: In eine kubisch dichtesten Packung von B₁₂-Ikosaedern sind in die Oktaederlücken O-B-O Kettenstücke eingelagert, die entlang der Raumdiagonalen der fcc-Packung (in der hexagonalen Aufstellung des Rhomboeders entlang c) ausgerichtet sind.