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碳化硼的应用

发布时间：

2018-03-27 14:01

来源：

　　控制核裂变

　　碳化硼可以吸收大量的中子而不会形成任何放射性同位素，因此它在核能发电场里他是很理想的中子吸收剂，而中子吸收剂主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反应炉场里主要是做成可控制的棒状，但有的时候会因为要增加表面积而把它制成粉末状。

　　1986年切尔诺贝利核事故时，驻俄罗斯托祖克的一个前线航空兵团被全部调往切尔诺贝利以东，从米-8到米-26各型直升机立即投入到空运任务中。碳化硼耗尽后又开始投放普通沙子。随着投放的进展，飞行也变得容易得多。直升机投下了近2000吨碳化硼和沙子后，工程师终于宣布反应堆内的链式反应停止了，最终直升机的总运量达5000吨。[1]

　　研磨材料

　　由于碳化硼是一种比碳化硅或碳化钨还要硬的固体，在很久以前它已经作为一种粗砂研磨材料。由于它本身熔点高，不易铸成人工制品，但是通过高温熔炼粉末，它可以加工成简单的形状。用于硬质合金、宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光。

　　涂层涂料

　　碳化硼还可以作为军舰和直升机的陶瓷涂层，其重量轻并且有抵抗穿甲弹穿透热压涂层成整体防层的能力。

　　喷嘴

　　在军火工业中可用作制造枪炮喷嘴。碳化硼，极硬又耐磨，与酸碱不起反应，耐高/低温,耐高压，密度≥2.46g/cm3;显微硬度≥3500kgf/mm2，抗弯强度≥400Mpa，熔点为2450℃。因为碳化硼喷嘴具有的以上耐磨高硬度的特点,碳化硼喷砂嘴将逐渐取代已知的硬质合金/钨钢和碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化锆等材质的喷砂嘴。

　　其他

　　碳化硼还用于金属硼化物的制造以及冶炼硼钠、硼合金和特殊焊接等。

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碳化硼的物理化学性质

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碳化硼的物理化学性质

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碳化硼的根本性质、使用及其化学稳定性

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碳化硼晶体为菱面体结构，晶格归于D3d5-R3m空间点阵。其菱面体结构如图7所示，可描述为一立方原胞点阵在空间对角线方向上延伸，在每一角上构成适当规则的二十面体。平行于空间对角线，就变成六方标志的c轴，由三个硼原子与相邻的二十面体互相衔接组成线性链。因此，单位晶胞包含12个二十面体方位，三个方位位于线性链上。假如B原子被认为是因为二十面体造成的方位，C原子看成处于线性链上，那么B12C3的化学核算即为B4C。 1、碳化硼的基本性质及其使用 1)低密度 B4C的密度较小，为2.52g/cm3。在匀相区内，密度和碳含量的关系可有经历公式(9)表明为： ρ=2.4224+0.00489C%(9) 因为碳化硼的低密度，在得到较高的致密度的情况下，其功能能够达到碳化硼的标准高强、高硬度等优良的功能，因而能够作为轻质装甲，以减轻坦克等车体重量，节约能耗。 2)硬度与耐磨性 B4C具有超硬度以及极高的耐磨性，在匀相区内，B4C的维氏硬度跟着C含量的添加而添加。当碳含量为10.6%时，硬度为29.1GPa;当碳含量为20%时，硬度21可达37.7GPa。在高温时其硬度仍然很高(>30GPa)。硬度随温度变化可由经历公式(10)表明： H=H0-exp(-aT)(10) 式中：H0—为常温时硬度； T—为温度； a—为与含碳有关的常数。 此公式适用于20~1700℃。需求指出的是，B4C是世界上最硬的资料之一，仅次于金刚石和立方BN。 B4C的耐磨性跟着温度的升高而添加，在20~1400℃范围内，冲突系数跟着温度升高而下降，在1400℃左右降到0.05，冲突率也不断降低。B4C以其超硬度和冲突特性已被用作喷沙嘴。金刚石的喷嘴以及水利喷射切割器的喷嘴，等耐磨资料；在军事上被广泛使用于坦克、飞机等的装甲资料[39,40];跟着技能的进步，高精度研磨的需求添加，B4C日益显现其优越性，近年来，其用量一直在不断添加，一起，B4C还能够用来研磨硬质合金、陶瓷及宝石硬质资料，冲突用游离磨料或超声波加工这些超硬资料用的磨料，可是同欧美比较我国在这方面用量还很少。 3)热膨胀系数及比热容 碳化硼熔点为2450℃，沸点为3000℃，热膨胀系数为5.73×10-6/℃(28~1770℃)，比热容核算公式(11)： C=22.99+5.40×10-3T-10.72×105T-2(11) 2、化学稳定性 碳化硼是最稳定的化合物之一，在600℃以下不易产生氧化反响；而温度在600℃以上时，因为外表氧化成B2O3薄膜，阻止了B4C的进一步被氧化。所以B4C现在被用作耐火资料中的抗氧化剂。常温下B4C一般不与化学试剂反响；800℃以上时B4C与Br构成三溴化合物；高温下B4C与金属氧化物反响生成金属硼化物和一氧化碳，所生成的FeB薄膜具有很高的显微硬度(HV=24GPa)和抗磨损度。所以B4C能够被用于钢铁及合金的硼化。

碳化硼的根本性质、合成和性能

2020-10-19

碳化硼是碳（C）和硼（B）化合物的总称，按照协作条件的不同生成B4C和B6C两种化合物，一般所说的碳化硼一般是指B4C。 一、碳化硼的根本性质 B4C属三方晶系，单位晶胞内有12个B原子和3个C原子，晶胞中C原子构成的联接立体对角线配备，C处于活动状态，可以被B原子所替代，构成置换固溶体，并有或许脱离晶格构成带有缺点的高硼化合物。 B4C分子量52.25，含C21.74%，含B78.26%，一般呈灰暗色至黑色，密度2.519g/cm3，莫氏硬度9.36，显微硬度50GPa左右，仅次于金刚石和立方氮化硼，因此B4C粉具有非常高的研磨才干，其研磨功率可以达到金刚石的60%-70%，高于SiC50%,是刚玉研磨才干的1-2倍。 B4C熔点2450℃（分化）。在1000℃间的膨胀系数为4.5×10-6℃-1。导热系数在100℃时为121.4W/m·k，700℃时为62.79W/m·k。B4C首要作磨料磨具，热压B4C制品可用来作耐磨损、耐热部件，在耐火材料行业，B4C首要用作添加物，如添加到碳结合耐火材料中起抗氧化剂的效果，添加到不定型材料中提高坯体的强度和耐侵蚀性等。 二、碳化硼的组成与典型功用 工业上常用的组成B4C粉末的方法是用过量的碳恢复硼酐： 2B2O3+7C→B4+6CO↑ 组成反应可以在电阻炉或电弧炉中进行，在电阻炉中组成时，在低于B4C的分化温度下加热硼酐B2O3与碳C和混合物，即可得到含有很少游离C的B4C（有时含有游离硼1%-2%），是一种较好的组成方法，在电弧炉中组成时，由于电弧温度恰当高，而B4C在2200℃左右即为分化为富碳相和硼，硼在高温时又会蒸腾而形成反应产品中含有大量游离C（20%-30%），故所得B4C的质量稍差。 以电弧炉组成B4C时一般选用硼酸（含量大于92%）、人工石墨（固定碳大于95%）和石油焦（固定碳大于85%）为材料，按反应式核算理论用量，硼酸的参与量比理论用量高2%左右，人工石墨和石油焦各占碳总参与量的50%，再比理论用量高3%-4%即可，将配好的三种材料在球磨机中混合，参与到电弧炉中于1700-2300℃下进行恢复、碳化即可得到B4C,最后将熔块拣选并经洗涤、破碎、磨细、酸洗、沉降分级等工序即可得到各种粒度的B4C

关于牡丹江前进碳化硼有限公司名称变更的联系函

2020-10-19

尊敬的合作伙伴： 非常感谢贵公司长期以来对我们的信任和支持！ “牡丹江前进碳化硼有限公司”因发展需要，2020年8月15日已经 整体搬迁到四川石棉县并正式更名为“石棉柏森科技磨料有限公司”，自2020 年8月15 日起正式启用，特向贵公司联系，内容如下： 1、由于整体搬迁的原因，贵公司会对“石棉柏森科技磨料有限公司”的产品品质、服务态度及价格方面存在质疑，对此我们做出承诺，在保证产品品质的基础上，价格方面会有一定优惠，具体价格优惠情况请与黄倩（总经理 13069799077）详谈； 2、石棉柏森科技磨料有限公司的相关资料如下： 公司名称：石棉柏森科技磨料有限公司 统一社会信用代码：915118243144104086 公司地址：石棉县回隆乡竹马工业园区 法定代表人：黄柏森 开户银行：农行石棉县支行 账号：22544101040016478 行号：103677554411 电话：0835-8885118      

牡丹江碳化硼粉体材料占国际市场四成份额

2018-11-27

近年来，牡丹江市活跃发展新资料工业，现已初具规模——有规上企业48户，占工业比重7%左右，产品首要包含硬质资料、特种纤维及复合资料、新式化工原料、新式建筑功用资料4大系列。 牡丹江矿藏资源储量丰厚，现已发现各类矿藏80种，已探明储量矿藏41种，占黑龙江省的47.1%，占全国的17.5%。具有丰厚的煤炭、油页岩等能源资源，铁、铜、金等金属资源，石墨、矽线石、硅灰石、方解石、石英砂、耐火粘土、玄武岩、花岗岩、珍珠岩、浮石、火山灰、大理石等非金属资源。 通过近年来的发展，牡丹江市新资料工业产品种类已由单一的碳化硼发展为碳化硅、碳化硼、工业硅、特种陶瓷资料及制成品等几十个种类。碳化硼粉体资料占国际市场的40%、国内市场的80%；工业制成品80%出口，占国际市场的15%、国内市场的80%。牡丹江是国际绿碳化硅粉体资料的最大出口基地，年出口量2万多吨，占国际市场的60%。牡丹江特种资料工业基地被认定为国家高新技能工业化基地，成为黑龙江省三个国家高新技能工业化基地之一。牡丹江市也是我省石墨重要的主产区，全市已探明石墨矿石储量达2.4亿吨，“十三五”期间将方案建设3个石墨深加工项目。 牡丹江还活跃推动新资料研发，已成为国家科技部确定的国家“863方案”特种资料工业基地。金钢钻碳化硼公司设有博士后流动工作站和省级企业技能中心。晨曦碳化硼公司与中国科学院上海硅酸盐研究所建立了产学研联盟。具有省造纸工业研究所、硬质合金研究所等多家研发组织。牡丹江师范学院新式碳基功用与超硬资料省重点实验室，现有博士、硕士33人，承担省部级以上科研项目25项，取得国家专利3项，首要从事金刚石膜及相关资料、低维资料、电子功用资料的应用研究。