碳化硼

碳化硼(boron carbide )，別名黑鉆石，分子式為B4C，通常為灰黑色微粉。是已知最堅硬的三種材料之一(其他兩種為金剛石、立方相氮化硼)，用于坦克車的裝甲、避彈衣和很多工業(yè)應用品中。它的摩氏硬度為9.3。

它在19世紀作為金屬硼化物研究的副產(chǎn)品被發(fā)現(xiàn)，直到1930年代才被科學地研究。碳化硼可由電爐中用碳還原三氧化二硼制得。

碳化硼可以吸收大量的中子而不會形成任何放射性同位素，因此它在核能發(fā)電場里它是很理想的中子吸收劑，而中子吸收劑主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反應爐場里主要是做成可控制的棒狀，但有的時候會因為要增加表面積而把它制成粉末狀。

因具有密度低、強度大、高溫穩(wěn)定性以及化學穩(wěn)定性好的特點。在耐磨材料、陶瓷增強相，尤其在輕質裝甲，反應堆中子吸收劑等方面使用。此外，和金剛石和立方氮化硼相比，碳化硼制造容易、成本低廉，因而使用更加廣泛，在某些地方可以取得價格昂貴的金剛石、常見在磨削、研磨、鉆孔等方面的應用。

碳化硼基本信息

中文名稱 碳化硼 外文名稱 Boron carbide
又稱 一碳化四硼 化學式 B4C

碳化硼物理化學性質

與酸、堿溶液不起反應，具有高化學位、中子吸收、耐磨及半導體導電性。是對酸最穩(wěn)定的物質之一，在所有濃或稀的酸或堿水溶液中都穩(wěn)定。碳化硼在空氣環(huán)境下中800℃以下是基本穩(wěn)定的，由于其在更高的溫度氧化形成的氧化硼呈氣相流失，導致其不穩(wěn)定，氧化形成二氧化碳和三氧化二硼。

當有一些過渡金屬及其碳化物共存時，有特殊的穩(wěn)定性。 在1000~1100℃條件下元素周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族過渡金屬與碳化硼粉末強烈反應形成金屬硼化物。不過，在更高的反應溫度下，文獻報道指出碳化硼容易氮化或者和過渡金屬氧化物反應，形成相應的氮化硼、以及硼化物，這種硼化物以稀土和堿土金屬六硼化物為多。

氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀熔融時，碳化硼容易分解，并進行硼含量的測定。

它的摩氏硬度為9.3，并是繼金剛石、氮化硼、的已知第三種最硬的物質。

由于制備手段的因素，碳化硼容易形成碳缺陷，導致硼碳比在很大的范圍內變化而不影響其晶體結構，這往往導致其理化性能的降低。這種缺陷往往難以通過粉末衍射分辨，常常需要化學滴定以及能量損失譜確定。

碳化硼造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
（除稅）		 工程建議價
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應商 報價日期
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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價		 含稅
信息價		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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碳化硼最初在美國化學會志報道，是通過電爐中焦炭和氧化硼反應得到的，這種制備手段也是目前工業(yè)生產(chǎn)所采用的辦法。

2B2O3+7C=B4C+6CO

碳化硼簡介

名稱

中文名稱:碳化硼

化學式

B4C，

相對分子質量

55.26

性狀

堅硬黑色有光澤晶體。硬度比工業(yè)金剛石低，但比碳化硅高。與大多數(shù)陶器相比，易碎性較低。具有大的熱能中子俘獲截面?？够瘜W作用強。不受熱氟化氫和硝酸的侵蝕。溶于熔化的堿中，不溶于水和酸。相對密度(d204)2.508~2.512。熔點2350℃。沸點3500℃。

儲存

密封保存。

用途

防化學品陶器、耐磨工具制造。

質檢信息質檢項目指標值

質檢項目

項目指標值

含量(B4C)

≥90.0%

游離炭及三氧化二硼和其它雜質總量

≤10.0%

碳化硼常見問題

  • 碳化硼涂層有哪些

    碳化硼涂層在高溫時易氧化,真空鍍膜采用真空的方法防止碳化硼涂層氧化。

  • 碳化硼板價格是多少?

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名稱; 碳化硼

IUPAC英文名

Boron carbide

別名

B4-C、B4C、黑鉆石、一碳化四硼

CAS號

12069-32-8

化學式

B4C

摩爾質量

55.255 g mol

外觀

黑色粉狀

密度

2.52 g/cm (固)

熔點

2350 °C (2623.15 K)

沸點

>3500 °C (>3773.15 K)

在水中的

溶解度

不可溶

晶體結構

菱方

主要危險

有害，刺激性

控制核裂變

碳化硼可以吸收大量的中子而不會形成任何放射性同位素，因此它在核能發(fā)電場里他是很理想的中子吸收劑，而中子吸收劑主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反應爐場里主要是做成可控制的棒狀，但有的時候會因為要增加表面積而把它制成粉末狀。

1986年切爾諾貝利核事故時，俄羅斯投下了近2000噸碳化硼和沙子后，最終使反應堆中的鏈式反應停止。

研磨材料

由于碳化硼在很久以前它已經(jīng)作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔點高，不易鑄成人工制品，但是通過高溫熔煉粉末，它可以加工成簡單的形狀。用于硬質合金、寶石等硬質材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光。

涂層涂料

碳化硼還可以作為軍艦和直升機的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。

噴嘴

在軍火工業(yè)中可用作制造槍炮噴嘴。碳化硼，極硬又耐磨，與酸堿不起反應，耐高/低溫,耐高壓，密度≥2.46g/cm3;顯微硬度≥3500kgf/mm2，抗彎強度≥400Mpa，熔點為2450℃。

因為碳化硼噴嘴具有的以上耐磨高硬度的特點,碳化硼噴砂嘴將逐漸取代已知的硬質合金/鎢鋼和碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等材質的噴砂嘴。

其他

碳化硼還用于金屬硼化物的制造以及冶煉硼鈉、硼合金和特殊焊接等。

聚乙烯塑料盒包裝，貯存于清潔干燥的庫房中。

碳化硼文獻

碳化硼陶瓷的耐磨損性研究 碳化硼陶瓷的耐磨損性研究

格式：pdf

大?。?span id="aem11u6" class="single-tag-height">428KB

頁數(shù)： 3頁

評分： 4.7

研究了液相燒結碳化硼陶瓷耐磨性能.結果表明,液相碳化硼的耐磨性能與相對密度有關,在密度越高,液相燒結碳化硼制品的耐磨性能越好.碳化硼中液相含量影響碳化硼陶瓷的耐磨性能.腐蝕性介質使液相燒結碳化硼陶瓷的耐磨性能下降,不同的腐蝕性介質對液相燒結制品的耐磨性能影響程度不同,堿性介質的影響大于酸性介質.

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高性能鋁合金一碳化硼復合材料 高性能鋁合金一碳化硼復合材料

格式：pdf

大小：428KB

頁數(shù)： 未知

評分： 4.5

歐洲專利EP1554409本專利提供了一種以鋁合金為基體，以碳化硼為分散相的金屬基復合材料的制備工藝。首先，將鋁合金熔化，然后，通過充分攪拌使碳化硼粒子更好地潤濕鋁液，并均勻分布在鋁液中，之后，便可進行澆注。為了保證該金屬混合液具有較好的流動性，可采取如下方法之一：將基體中的鎂含量控制在0．2％以下，或首先將鋁合金中鎂的含量控制在0．2％以下，澆注時再加鎂，或是加入〉0．12％鈦。

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碳化硼的合成

合成耐火原材料比較好的方法是在電阻爐中于低于碳化硼的分解溫度下加熱硼酐與碳的混合料，合成的碳化硼中含很少游離碳，有時含有游離硼。目前工業(yè)上大量合成是用電弧熔融法，其產(chǎn)物中含有大量游離碳。

電弧熔融法是將硼酸（含量>92%）、人造石墨（固定碳<95%）、石油焦（固定碳>85%）三種原料，按4H3BO3+7C=B4C+6CO+6H2O反應式比例配料。硼酸加入量比計算值高2%，人造石墨和石油焦各50%，加入量比計算值高3?4%。三種原料在球磨機中混合后，于單相雙電極電弧爐內進行還，原、碳化反應，溫度控制在1700?2300℃，分批投料，閉弧熔煉。將冷卻后的反應物碎成50mm左右的塊料，揀出過燒料（斷面似石墨片狀或多孔的熔凝體狀）和生料（斷面灰、白色）。用熱水或蒸汽洗滌合格料塊，除去塊料上的硼酸、硼酐及炭素物質。干燥后粗碎至小于2.38mm。進一步在旋轉式或振動球磨機中研磨，粗磨時間短一些，細磨時間長一些。用80℃硫酸浸漬除鐵，再用水清洗至中性。細磨料用沉降法分成3.5?40/μm微粉；粗磨料用串連水洗法分成40?0.125mm的細粉。這樣便制得碳化硼粉料。

碳化硼的特性和用途碳化硼呈黑色，莫氏硬度9.3，顯微硬度5500?6700kg/mm2，僅次于金剛石和立方氮化硼。研磨能力超過碳化硅50%，比剛玉高1?2倍，是優(yōu)良的研磨材料和耐磨損材料。

氮化物的特性和基本合成方法

氮化物熔點（升華）高，僅次于碳化物，其抗氧化性能不佳，易脆。金屬氮化物不溶于水，多數(shù)不溶于堿、HCl、HNO3、H2SO4，對于金屬及氧化物熔體具有相當?shù)姆€(wěn)定性。部分氮化物性能見表8-7。

金屬氮化物合成方法有：金屬鹵化物與氨反應法；金屬或金屬氧化物與氮氣或氨直接氮化法；金屬氧化物與氮氣或氨在碳參與下氮化。

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研磨膏名稱 成分及比例 用途

碳化硅研磨膏 碳化硅(F240)83%,凡士林17% 粗研

碳化硼研磨膏 碳化硼(F600)65%,石蠟35 % 半精研

混合研磨膏 碳化硼(F600)35%,白剛玉(F600~F1000)與混合脂15%,油酸35 % 半精研

碳化硼研磨膏 碳化硼(F1200以上)76%,石蠟12%,洋油10%,松節(jié)油2% 精細研

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