碳化硼防弹陶瓷工程应用分析
抗弹陶瓷在复合装甲中的应用
抗弹陶瓷在复合装甲中的应用作者：任彦来源：《新材料产业》 2016年第1期文/ 任彦中国兵器工业北方材料科学与工程研究院一、引言当今世界的主旋律是和平与发展，这是各国人民共同追求的目标。
然而，在近几十年来，各种各样的局部战争从来就没有停止过，特别是近年来极端恐怖组织的出现和破坏活动的加剧，已经使世界和平面临巨大威胁，从而使打击恐怖活动成为当务之急。
在如此的国际大环境下，世界各国纷纷投入巨资进行各种高性能武器装备的研发和制造，一些杀伤力巨大和对人类生存环境具有高破坏力的武器装备不断投入使用。
以主战坦克为例，其钨合金高速动能穿甲弹的初速高达1 700 ～1 800m/s，可以在1000m的距离上击穿800m m的均质装甲钢板；而现在各国第3代主战坦克装备的精密装药破甲弹的破甲威力可穿透1 200 ～1 500m m的均质装甲钢板，因此，通过增加装甲钢的厚度来抵御对于坦克和装甲车辆的攻击根本不可能实现，这一状况促进了复合装甲的加速研制和广泛应用。
目前，先进的复合装甲在垂直厚度200 ～250mm大倾角安装时，就可有效地抵御穿甲弹和破甲弹对坦克的首上和炮塔的侵彻，而其中重要的材料之一就是高性能的抗弹陶瓷材料[1]。
从20世纪60年代，韦尔金斯发现陶瓷材料具有很好的弹道防护性能以来，美国的科学家将氧化铝（A l2O3）陶瓷块粘到铝背板上制备成防7.62m m穿甲弹侵彻的复合装甲。
之后，美国研制出了硬度略低于金刚石的低密度碳化硼（B4C）用于飞机的抗弹陶瓷装甲。
到20世纪70年代后，美国等西方国家已将抗弹陶瓷复合装甲广泛地应用在运兵车、坦克、军机等军事装备上[2]。
由于抗弹陶瓷材料，具有高强度、高硬度、低密度、耐腐蚀、高耐磨等特点，可极大地提高武器装备防穿甲、防破甲的防护性能，从而成为复合装甲系统不可或缺的重要材料。
此外，抗弹陶瓷材料还可用于飞机、舰船、车辆等的抗弹防护防，以及各种防弹衣和防弹背心，以提高装备和人体的防护性能，因此抗弹陶瓷材料的应用将会越来越广泛。
碳化硼陶瓷的军工应用及前沿制备技术
摘要：碳化硼是一种战略材料,因具有高熔点、高硬度、低密度、良好的热稳定性、较强的抗化学侵蚀能力和中子吸收能力等一系列优良性能,已被广泛应用于能源、军事、核能以及防弹领域。
本文主要介绍碳化硼及其铝基陶瓷材料在“军民两用”等领域应用现状和相关制备工艺与性能，并对碳化硼陶瓷材料发展前景进行展望。
关键词：碳化硼；陶瓷；制备技术；工艺方法前言碳化硼是一种新型非氧化物陶瓷材料, 碳化硼陶瓷具有高熔点(2450℃)、高硬度(29.1GPa)、大中子捕获面(600bams)、低密度(2.52g/cm³)、较好的化学惰性、优良的热学和电学性能等。
碳化硼又称黑钻石,是仅次于金刚石和立方氮化硼的第三硬材料。
碳化硼除了大量被用作磨料之外，还可以用于制备各种耐磨零件、热电偶元件、高温半导体、宇宙飞船上的热电转化装置、防弹装甲、反应堆控制棒与屏蔽材料等。
碳化硼陶瓷在军工上多用于防弹装甲中，其防护系数最高一般为13-14，并且其硬度最高，密度最低，是最理想的装甲陶瓷，虽然其价格昂贵，但在保证性能优越的条件下，以减重为首要前提的装甲系统中碳化硼仍优先选择。
1碳化硼陶瓷在防弹领域的应用防弹材料的科技水平也是国家的军事实力的重要体现。
碳化硼防弹材料已广泛应用在防弹衣、防弹装甲、武装直升机以及警、民用特种车辆等防护领域。
相比于其它防弹材料如金属板防弹材料、高性能纤维复合防弹材料、组合防弹材料等，碳化硼陶瓷因高熔点、高硬度和低密度已成为防弹材料应用领域的理想替代品。
1.1防弹装甲我国防弹陶瓷最早应用于防弹装甲领域。
目前,国内外已工程化应用的装甲陶瓷材料主要有氧化铝、碳化硼、碳化硅、氮化铝、硼化钛、氮化硅等。
用于装甲防护的单相陶瓷主要有三种,分别是：氧化铝、碳化硼和碳化硅。
装甲陶瓷材料主要应用于防弹装甲车辆,通常以复合装甲的形式出现。
装甲陶瓷材料普遍应用在附加顶、舱盖、排气板、炮塔座圈、防弹玻璃、枢轴架等装甲构件中以及坦克车辆的下车体，还用于制造躯干板、侧板、车辆门和驾驶员座椅。
陶瓷UHMWPE层合板阻尼材料复合靶板防弹性能研究
DO1：10.19936/ki.2096-8000.20210428.010陶瓷/UHMWPE层合板/阻尼材料复合靶板防弹性能研究周越松，梁森*,王得盼，刘龙(青岛理工大学机械与汽车工程学院，青岛266520)摘要：提出一种由碳化硼陶瓷、UHMWPE层合板、阻尼材料构成的复合靶板。
应用LS-DYNA动力学软件进行数值仿真分析,研究该靶板在12.7mm穿甲爆炸燃烧弹高速冲击下的性能，并通过实验对数值模拟进行可行性验证。
进一步研究靶板抗侵彻性能随结构几何参数变化的关系，探究阻尼材料的最佳分布位置和最佳厚度。
结果表明：随着陶瓷厚度增大，靶板吸收子弹动能和弹道性能指数呈线性增加;在UHMWPE层合板厚度较大时，增加其厚度对靶板抗侵彻性能的提升更明显；同等面密度条件下，与提高陶瓷或者UHMWPE层合板的厚度相比，涂刷1mm背层阻尼材料时，复合靶板弹道性能指数最高，抗高速侵彻性能最好，为阻尼材料作为减震层在抗高速冲击领域的广泛应用奠定了基础。
关键词：阻尼材料；复合靶板；数值仿真分析；高速冲击；复合材料中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：2096-8000(2021)04-0066-091引言随着科学技术的进步，反装甲武器毁伤效能不断提升,对防护装甲的“轻量级”与“防护性”要求越来越高［1］。
因此，研发防护能力更好、更轻质的防弹靶板迫在眉睫。
目前关于防弹靶板的研究大多集中在防弹新材料和防弹靶板复合结构上。
王亚进等［2］提出了陶瓷/芳纶纤维复合材料防弹板,通过数值模拟方法研究该防弹板抗子弹高速冲击的性能，并对该结构进行优化,为后续轻质复合装甲的研究设计提出了研究方向。
甄建伟等［3］研究了阵列式陶瓷颗粒破片防护层的透波特性，通过采用数值模拟的方法，说明了这种特殊的结构具有降低冲击波破坏的作用。
江怡等⑷用数值分析的方法探究了不同陶瓷种类的抗侵彻性能，深度剖析了陶瓷的抗侵彻原理，为复合靶板中陶瓷材料的选择提供了理论参考。
碳化硼陶瓷烧结工艺及其在防弹领域的应用
碳化硼陶瓷烧结工艺及其在防弹领域的应用摘要：碳化硼陶瓷是一种新型功能陶瓷材料，具有硬度高、高温强度大、抗热震性好和抗蚀性强等特点，广泛应用于航空航天、石油化工等领域。
本文介绍了碳化硼陶瓷的性能、制备方法及在防弹领域的应用进行了探讨。
关键词：碳化硼陶瓷；烧结工艺；防弹领域1引言碳化硼是一种新型功能陶瓷材料，具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、抗磨损等优良特性，广泛应用于航空航天、石油化工等领域。
碳化硼陶瓷因其具有超高硬度（HV7000）、高温强度（1000℃）和高强度（1800 MPa），同时又具有良好的韧性和抗热震性，被誉为“陶瓷中的钻石”。
因此，对碳化硼陶瓷烧结工艺及其在防弹领域的应用将具有良好的现实意义。
2碳化硼防弹陶瓷的制备方法2.1 无压烧结无压烧结是一种既简便又经济的制备方法，其所需要的主要设备有冷压压制机和烧结炉。
目前，碳化硼陶瓷无压烧结成型工艺主要有灌浆成型工艺、凝胶注模成型工艺、冷等静压成型工艺等。
通过单向挤压的方法，获得了足够加工强度的坯料。
冷等静压可获得致密、受力均匀的毛坯，其性能显著改善，逐渐成为高性能碳化物制品的普适性成形技术。
纯B4C的无压烧结是一种极难实现的材料，其致密化过程中的孔洞缺陷及致密程度是决定材料性能的重要因素。
结果表明，烧结温度、粉体尺寸对致密程度有较大的影响。
粉体材料对碳化硼陶瓷的烧结性有很大的影响。
粉体越细，加热速度越快，对提高致密度越有利。
随着粉体尺寸的减小、比表面积的增大，烧结驱动力增大：提高粉体的表面积、提高烧结温度，使致密性得到提高，致密度达到56%-71%。
迅速的加热有利于获得高的致密性的良好的显微组织，这是由于挤压能够被加热到这样的温度，在微观组织变粗化之前发生致密化。
结果表明，在2250-2350℃的高温下，使用含氧量≤3 m的超细粉，是实现纯碳化硼无压烧结的关键。
1.2 热压烧结热压烧结是在高强石墨模中填充干燥混合均匀的碳化硼粉末，并在加热的同时，对其进行单向加压，从而达到成形与烧结的目的。
碳化硼燃点
碳化硼燃点碳化硼（Boron carbide）是一种极硬的陶瓷材料，具有高熔点和高热稳定性。
它的燃点是指材料在外界条件下开始燃烧的温度。
碳化硼的化学式为B4C，由硼和碳两种元素组成。
它是一种具有特殊结构的陶瓷材料，硼原子和碳原子以3：1的比例排列，形成了一种类似于石墨的层状结构。
这种结构使得碳化硼具有很高的硬度和抗磨性，被广泛应用于防弹材料、研磨材料和高温材料等领域。
由于碳化硼的高熔点和高热稳定性，使得它具有较高的燃点。
燃点是指材料在外界条件下开始燃烧的温度。
对于碳化硼来说，它的燃点较高，通常在3000摄氏度以上。
这意味着在常规的氧化条件下，碳化硼不易燃烧。
碳化硼的高燃点使得它在高温环境下具有良好的稳定性。
在航空航天、核工程和高温实验等领域，常常需要材料能够在极端高温条件下保持稳定。
碳化硼的高燃点使得它成为这些领域中的理想材料之一。
除了高燃点外，碳化硼还具有其他优异的性能。
首先，它具有极高的硬度，接近于金刚石。
这使得碳化硼在研磨材料和防弹材料中得到广泛应用。
其次，碳化硼具有较好的热导率和耐热性，使其成为高温材料的理想选择。
此外，碳化硼还具有较低的密度和良好的化学稳定性。
然而，虽然碳化硼具有很高的燃点，但在特定条件下，它仍然可能发生燃烧。
例如，在氧化气氛中，碳化硼可能会与氧气发生反应，产生二氧化碳和硼酸等产物。
此外，在极端高温和高压条件下，碳化硼也可能会发生燃烧反应。
总结起来，碳化硼是一种具有高燃点的陶瓷材料。
它的燃点通常在3000摄氏度以上，使得它在高温环境下具有良好的稳定性。
碳化硼还具有高硬度、良好的热导率和耐热性等优异性能，使其在多个领域得到广泛应用。
然而，虽然碳化硼的燃点较高，但在特定条件下仍可能发生燃烧反应。
对于工程应用中的碳化硼材料，需要根据具体条件进行燃烧风险评估和防火措施设计，以确保材料的安全使用。
碳化硼陶瓷
氧化硼与石墨或石油焦反应的碳热还原法
放热镁热还原法Байду номын сангаас1 000～1 800℃下碳黑和氧化 硼转变为碳化硼 在1 600～1 800℃范围内,硼酸与乙炔碳黑、 1,2-乙基二醇或高纯糖反应的方法
无压烧结 含添加剂的无压烧结 热压、热等静压(HIP)烧结 放电等离子烧结法(SPS) 液相烧结 碳化硼的增韧
研磨剂、耐磨部件和制造坦克防弹装甲
熔点高、超硬度,其硬度在自然界中仅次于金刚石和立方氮化硼 密度小、高温强度高
喷气机叶片用的金属陶瓷材料
很高的热中子吸收能力同位素10B 热电性
作为核反应堆的控制棒,又可作为核反应屏 蔽材料 日本已开发出正常工作温度为2 200℃的碳 化硼热电偶
良好的物理性能和优越的抗化学侵蚀能力
碳化硼陶瓷的断裂韧性很低,KIC<2.2 MPa· m1/2
原子间以牢固的共价键连接,共价键含量高达 93.9%,因而,获得高密度的烧结体非常困难
目前一般的的解决方法：为此,在碳化硼陶瓷烧结 过程中引入各种添加剂,提出了碳化硼基复相陶 瓷的概念.
中子吸收和防辐射材料磨具轴承等耐摩擦器 件 复合装甲材料 半导体工业元件和热电元件 机械密封部件 喷嘴材料
碳化硼陶瓷简介
制备方法
前沿应用 目前存在的的问题
碳化硼陶瓷是最引人注目的非氧化物陶瓷之一, 在民用、宇航和军事领域都得到了重要应用. 碳化硼为菱面体 , 晶格属于 D3d5-R3m 空间点阵 , 晶格常数 a=0.519 nm,c=1.212 nm,α=66°18′. 其结构 可描述为一立方原胞点阵在空间对角 线方向上延伸,在每一角上形成相当 规则的二十面体,目前可被广泛接受 的碳化硼模型是:B11C组成的二十面 体和C-B-C链构成的菱面体结构
7-碳化物陶瓷
碳化硼陶瓷是一种仅次于金刚石和立方氮化 硼的超硬材料，这是由其特殊的晶体结构所 决定的。C原子与B原子半径很小，而且是非 金属元素，B与C相互很接近，形成强共价键 的结合。这种晶体结构形式决定了碳化硼具 有超硬、高熔点(2450℃)、密度低(2.55g/cm3) 等一系列的优良物理化学性能。
碳化硼陶瓷的应用
TiC粉末制备技术
TiC 陶瓷性能与应用
碳化硅陶瓷的制备
碳化硅粉体的制备方法较多，有最古老的Achesan法， 也有近十几年发展起来的激光法与有机前驱体法。以 下是几种典型的碳化硅合成方法。 (1)Acheson法它是采用碳热还原过程将SiO2与C反应生 成SiC，反应方程式如下: SiO2 + 3C SiC + 2CO (2)甲烷气相反应法: Si +3CH4 电弧 SiC + H2
碳化硅陶瓷
碳化硅(SiC)俗称金刚砂，又称碳硅石，是一种典型的共价键结 合的化合物，自然界几乎不存在。1890年Edword和G. Acheson在 碳中加硅作为催化剂想合成金刚石时，制备了碳化硅。直到今 天，它还在继续得到研究与发展。 碳化硅(SiC)的最初应用是由于其超硬性能，可制备成各种磨 削用的砂轮、砂布、砂纸以及各类磨料，而广泛地用于机械加 工行业。第二次世界大战中又发现它还可作为炼钢时的还原剂 以及加热元件，从而促使它快速发展。随着人们研究的深人， 又发现它还有许多优良性能，诸如，它的高温热稳定性、高热 传导性、耐酸碱腐蚀性、低膨胀系数、抗热震性好等。 1974年，美国科学家S. Prochazka首先成功地采用亚微米级的β －SiC和少量B、C添加剂为原料，通过无压烧结工艺成功制得了 致密的碳化硅陶瓷。从此，碳化硅陶瓷开始工业化产。
碳化硼的研究进展
碳化硼的研究进展刘珅楠;孙帆;谭章娜;袁青;周凯静;马剑华【摘要】碳化硼是高性能陶瓷材料中的一种重要原料，包含诸多的优良性能，除了高硬度、低密度等性能外，它还具备高化学稳定性和中子吸收截面及热电性能等特性，在国防军事设备、功能陶瓷、热电元件等诸多领域具有十分广泛的应用。
本文重点介绍了碳化硼的相关性质、研究进展和应用现状。
详细地介绍了碳化硼的制备方法，如电弧炉碳热还原法、自蔓延高温法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等方法，并分析了它们的优缺点。
%Boron carbide is a kind of important raw materials of high performanceceramic material, including many excellent performance. In addition to highhardness and low density properties, it also has high chemical stability andneutron absorption cross section and thermoelectric properties, which are widely used in national defense and military equipment, functional ceramics and thermoelectric element fields. The current research progress and application of relevant properties, boron carbide were introduced. The preparation methods of boron carbide, such as carbon arc furnace reduction method, self-propagating high temperature method, chemical vapor deposition, sol-gel method, were mainly introduced, and their advantages and disadvantages were analyzed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P21-23)【关键词】碳化硼;特种陶瓷;自蔓延高温法;化学气相沉积法;溶胶-凝胶法;前驱体【作者】刘珅楠;孙帆;谭章娜;袁青;周凯静;马剑华【作者单位】温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院，浙江温州325000;温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325000【正文语种】中文【中图分类】TQ263.1材料是人类社会赖以生存和发展的物质基础。
b4c碳化硼计算公式
b4c碳化硼计算公式B4C碳化硼计算公式。
碳化硼（B4C）是一种非常硬的陶瓷材料，具有优异的耐磨性和高温稳定性，因此被广泛应用于陶瓷制品、防弹材料、研磨工具等领域。
在工程设计和材料科学中，了解B4C的性能和特性对于正确选择材料和进行相关计算至关重要。
本文将介绍B4C碳化硼的计算公式和相关知识。
B4C碳化硼的化学式为B4C，由硼和碳元素组成。
它具有极高的硬度和热导率，因此在一些特定的应用中非常有用。
在工程设计中，我们可能需要计算B4C的一些性能指标，比如密度、硬度、热导率等。
下面将介绍一些常用的B4C计算公式。
1. 密度计算。
B4C的密度可以通过其化学组成和晶体结构来计算。
其化学式为B4C，摩尔质量为55.255g/mol。
假设B4C的晶体结构为立方晶系，晶格常数为a，则B4C的密度ρ可以通过以下公式计算：ρ = (4 10.811 + 12.011) / (4 10.811 + 12.011) a^3。
2. 硬度计算。
B4C的硬度可以通过维氏硬度测试来获得，也可以通过其晶体结构和键合特性来估算。
B4C的硬度主要受其晶体结构和键合特性的影响，可以通过一些经验公式来估算。
一种常用的估算公式为：Hv = 0.189 (ρ / 1000)^1.5。
3. 热导率计算。
B4C的热导率可以通过其晶体结构和热传导机制来计算。
B4C具有良好的热导率，可以通过以下公式进行估算：k = (1/3) Cv v l。
其中，Cv为比热容，v为声速，l为平均自由程。
这些参数可以通过实验或者理论计算获得。
除了上述的基本性能指标外，B4C的其他性能指标，比如抗拉强度、断裂韧性等也可以通过一些经验公式或者理论模型来计算。
在工程设计中，我们可以根据这些计算公式来选择合适的材料，并预测其性能表现。
需要注意的是，上述的计算公式和估算方法都是基于一些假设和经验参数的，实际应用中可能会存在一定的误差。
因此，在进行工程设计和材料选择时，需要综合考虑实际情况，并进行必要的实验验证。
碳化硼的现状分析报告
碳化硼的现状分析报告
碳化硼是一种化学物质，化学式为BC2，具有高度的热稳定
性和硬度，是一种具有广泛应用前景的材料。
以下是碳化硼的现状分析报告。
1. 市场需求：碳化硼广泛应用于陶瓷、涂层、高温保护材料、刀具和研磨材料等领域。
随着工业生产的发展，对碳化硼的需求逐渐增加。
2. 市场规模：碳化硼市场规模持续扩大。
根据市场研究机构的数据显示，碳化硼市场在过去几年中年均复合增长率超过10%。
3. 技术进展：碳化硼的制备技术在过去几年中有了显著的进展。
新的制备方法使得碳化硼的纯度得到提高，同时降低了成本。
这些进展推动了碳化硼市场的发展。
4. 竞争态势：碳化硼市场竞争激烈。
目前市场上存在着多个制造商和供应商，其中一些企业拥有先进的制备技术和高品质的产品。
为了提高市场份额，企业需要不断创新和提高产品质量。
5. 市场前景：碳化硼具有许多优点，如高硬度、高温稳定性和低密度等，因此在高温环境下具有广泛的应用前景。
随着科技的进步和工业发展的推动，碳化硼市场有望继续保持增长。
总之，碳化硼是一种具有广泛应用前景的材料，市场需求正逐渐增加。
技术进展和竞争态势都推动着碳化硼市场的发展。
未
来，碳化硼市场有望继续保持增长，并在高温环境下发挥重要作用。
碳化硼的核性能应用
碳化硼陶瓷摘要:碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点,是优异的结构陶瓷。
本文综述了碳化硼陶瓷的粉体制备,着重阐述了5种烧结的方法,以及碳化硼陶瓷在增韧方面的研究。
介绍了碳化硼陶瓷在结构材料、电学性能、方面的应用。
关键词:碳化硼;制备;烧结;应用1、碳化硼陶瓷概述1.1、碳化硼的发展碳化硼这一化合物最早是在1858 年被发现的,然后英国的Joly于1883 年、法国的Moissan于1894 年分别制备和认定了B3C、B6C。
化学计量分子式为B4C的化合物直到1934 年方被认知。
随后,俄国学者提出了许多不同的碳-硼化合物分子式,但这些分子式未能得到确认。
事实上,由B-C相图可以知道,碳-硼化合物有一个从B4.0C到B10.5C的很宽的均相区,在这个均相区内的物质习惯上通称为碳化硼。
从20世纪50年代起,人们对碳化硼,尤其是对其结构、性能进行了大量的研究,取得了许多研究成果,推动了碳化硼制备和应用技术的长足发展。
现在碳化硼陶瓷广泛应用于民用、宇航和军事等领域。
1.2、碳化硼的优良性能碳化硼陶瓷是一种仅次于金刚石和立方氮化硼的超硬材料,这是由其特殊的晶体结构所决定的。
C原子与B原子半径很小,而且是非金属元素,B与C相互很接近,形成强共价键的结合。
这种晶体结构形式决定了碳化硼具有超硬、高熔点(2450℃)、密度低(2.55g/cm3)等一系列的优良物理化学性能。
2、碳化硼陶瓷的制备2.1、粉体的制备目前国内外碳化硼粉末的工业制取方法主要有3种。
(1)碳管炉碳热还原法:在碳管炉中用碳黑还原硼酐2B2O3 + 7C = B4C+6CO↑,这是一个强烈的吸热反应。
(2)电弧炉碳热还原法:上述反应在电弧炉中进行。
(3)镁热法:2B2O3 + 5M g + 2C = B4C + CO↑+ 5MgO,这是一个强烈的放热反应。
实验室规模,碳化硼粉末可用多种气相合成方法制得。
用气相法制得的粉末粒度细、纯度高。
气相法的代表反应为:4BCl3 + CH4 + 4H2 = B4C + 12HCl↑。
碳化硅陶瓷防弹陶瓷的理解及应用第一部分
碳化硅陶瓷防弹陶瓷的理解及应用摘要：通过可以作为防弹护甲的材料进行比较，一步步揭示出如今最符合现代化战争需要的高性能防弹护甲——碳化硅陶瓷防弹护甲，一一介绍出它相对于其他防弹护甲材料的优越性能，但由于该护甲也具有自身缺陷，所以通过理论上的知识来人为的改变其生产过程等方法来增强碳化硅防弹陶瓷的性能，使其成为现代化战争中真正的无敌护甲。
关键词：碳化硅陶瓷；防弹护甲；抗弹性能；应用引言：由于国内外软质防弹衣只能防护低速的子弹，对于步枪等发射的高速子弹或者某些钢芯弹头，只能采用以软质防弹衣为基础，在重点部位加插硬质护板的方式来抵御。
目前硬质护板中只有陶瓷复合板符合现在重量、性能、价格方面符合大家的要求，其中的碳化硅陶瓷抗氧化性强、耐磨性能好、硬度高、热稳定性好、高温强度高、热膨胀系数小、热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，受到了各国军事专家的亲睐，并被广泛应用，但是其韧性低这一致命缺点亟待解决，不过在理论上是可以通过控制烧结过程、通过陶瓷纤维编制来弥补这个弱点。
从而使碳化硅防弹陶瓷成为最理想的防弹护甲。
1.选用碳化硅陶瓷作为防弹陶瓷的主体的原因在这几种材料中，超高分子量聚乙烯板最轻，但价格最高；防弹钢板价格最便宜但是但其重量最重，造成战争个体机动性降低；而防弹陶瓷复合板则显示出其良好的优越性，物美价廉。
且对于速度更高的穿甲弹，单独采用防弹钢板和超高分子量聚乙烯板均达不到理想防护效果，更多的选用陶瓷复合板。
1.2陶瓷的种类很多，目前可用于个体防护的主要有氧化铝（Al2O3）、氮化硅（Si3N4）、碳化硅（SiC）、碳化硼（B4C）等。
目前已确定用M值（弹道质量因素）来衡量陶瓷材料的抗弹性能M=EH/ρ式中，E是杨氏模量，H是硬度，ρ是密度。
【4】。
防弹陶瓷插板的应用现状和发展
防弹陶瓷插板的应用现状和发展发表时间：2020-12-07T08:05:12.776Z 来源：《防护工程》2020年25期作者：崔正浩1,2 潘智勇1,2 陈虹1,2 虎龙1,2 艾青松1,2 许冬梅1,2方心灵1,2[导读] 在九十年代前，金属一直都是防护装备的首选材料，并且被军队大量需要。
在九十年代后，高强度陶瓷逐渐走进防护装备市场，对防弹产业和产品带来革新和冲击。
而陶瓷片是无法直接做成防弹衣应用于军队战斗中的，因为其过于沉重不方便活动，无法做战术运动，所以一般制成防弹插板使用。
陶瓷插板适用于多领域，本文通过对防弹陶瓷插板的性能和特征进行介绍，分析对比了近年来不同材质的防弹陶瓷插板，以及国内外应用情况。
崔正浩1,2 潘智勇1,2 陈虹1,2 虎龙1,2 艾青松1,2 许冬梅1,2 方心灵1,21.北京航天试验技术研究所，北京7205信箱北京 1000742.北京航天雷特机电工程有限公司，北京7205信箱1分箱北京 100074摘要：在九十年代前，金属一直都是防护装备的首选材料，并且被军队大量需要。
在九十年代后，高强度陶瓷逐渐走进防护装备市场，对防弹产业和产品带来革新和冲击。
而陶瓷片是无法直接做成防弹衣应用于军队战斗中的，因为其过于沉重不方便活动，无法做战术运动，所以一般制成防弹插板使用。
陶瓷插板适用于多领域，本文通过对防弹陶瓷插板的性能和特征进行介绍，分析对比了近年来不同材质的防弹陶瓷插板，以及国内外应用情况。
关键词：高强度陶瓷；陶瓷插板；防弹衣1 陶瓷插板的基本特性1.1防弹机理陶瓷插板常常应用在个体防护领域，作为防弹衣上的一个“配件”。
因其材质具有高硬度、高模量的优点，在防弹的过程中能够起到“破弹”（粉碎弹头）的作用。
最常见的陶瓷防弹插板材质包括氧化铝、碳化硅、碳化硼等。
从防弹机能上来看，插板设计采用防弹陶瓷在前，高韧性纤维织物在后的结构，这种设计结构完全符合陶瓷装甲的吸能机制，使得其能够有效地吸收弹头的能量，由撞击阶段，弹头侵蚀阶段和吸收消散阶段三个阶段共同组成[1]。
装甲防护陶瓷材料的研究与应用
装甲防护陶瓷材料的研究与应用*张文毓(中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471023)摘要近10年来,陶瓷材料在防护装甲上的应用逐渐增多,已经成为装甲防护材料的主要选择㊂材料体系从最初的氧化铝㊁碳化硅㊁碳化硼陶瓷向多元化㊁复合化发展,具有高硬度和高韧性的新型材料不断涌现,以应对更高级别的威胁㊂笔者对装甲防护陶瓷材料进行了概述,并对其研究现状㊁应用进展和发展趋势进行了综述㊂关键词装甲防护陶瓷抗弹性能应用中图分类号:T Q174.75+8文献标识码:B文章编号:1002-2872(2020)08-0016-05为适应现代高科技战争㊂作为提高舰船生存能力的一项重要的被动防护技术 装甲防护日益受到重视㊂二战前后,舰船装甲防护主要以均质金属装甲为主,但随着武器装备的发展,特别是聚能破甲反舰导弹的发展,目前已可穿透厚1000mm以上的均质钢装甲,对舰攻击时一般都能穿透舰体,并形成直径10m左右的爆炸破口㊂因此,传统的钢装甲已经不能满足现代战争的要求,必须研制出密度小㊁防护能力高的新型轻质防弹装甲㊂自20世纪70年代以来,随着材料技术的发展,由单一依靠均质钢装甲逐步向设计复合装甲结构发展方向已成为舰船装甲防护技术的主流㊂目前轻型防护装甲的设计是提高其防护能力和尽量减轻自重,以提高其机动能力㊂陶瓷材料因其密度小,且具有比装甲钢更高的硬度㊁抗压强度㊁耐热性㊁动态应力性能,而被广泛应用于轻型复合装甲的设计中㊂故轻型复合装甲为多层结构,以陶瓷板为主体,配合其他复合材料㊂突破传统重型复合装甲结构设计,以高硬度陶瓷面板取代装甲钢面板,充分发挥陶瓷的高硬度和高抗压强度,可提高陶瓷复合装甲的抗弹性能[1]㊂1概述为了应对当代高科技战争,世界各国对防弹装甲技术越来越重视,对装甲材料的性能提出了越来越高的要求㊂装甲的防护性能主要是通过抗侵彻能力㊁抗冲击能力㊁抗崩落能力和自重等方面来予以评价,因此装甲材料应尽可能地满足高硬度㊁高强度㊁高韧性以及低密度,即 三高一低 的要求㊂装甲防护材料主要用于装甲车辆㊁坦克㊁航母㊁舰艇㊁直升机等装备,它们能承受反装甲武器的攻击,可提高武器装备和作战人员的生存能力和作战能力㊂纵观古今中外,用做装甲的材料大体有4类,即:金属㊁陶瓷㊁凯芙拉(K e v l a r)和玻璃钢㊂金属材料具有高硬度和韧性,但是硬度较陶瓷材料低,特别是密度大,不能满足单兵和装备高灵活性的要求,成为逐步被其他材料所替换的主要原因㊂凯芙拉和陶瓷材料与金属材料相比具有密度低㊁耐高温等诸多优点,满足了坦克及其它军用装甲车辆轻量化㊁高防护性及高机动性的需求,在武器装备上的应用日益广泛[2]㊂目前,国外已经在舰船上应用了大量的陶瓷装甲㊂美国在舰船的天线㊁炮台上都已使用了陶瓷复合装甲,并预计其在研的A A A V级两栖攻击舰艇也将会使用陶瓷复合装甲;此外,资料显示,国外的水陆两栖战车㊁海军登陆艇等都不同程度地利用陶瓷基复合装甲的优秀抗弹性能提高其抵御来自岸防武器威胁的能力㊂据悉,美国在研制作战机动灵活的小型巡逻艇㊁微型潜艇等新式轻型舰船,在其结构设计中,陶瓷装甲作为防御系统的主体得到了充分的肯定㊂2研究现状陶瓷材料拥有许多极具吸引力的性能,包括高比刚度㊁高比强度和在许多环境下的化学惰性㊂同时,因其相对于金属的低密度㊁高硬度和高抗压强度,使其在*作者简介:张文毓(1968-),本科,高级工程师;主要从事情报研究工作㊂装甲系统上的应用十分具有吸引力,己成为一种广泛应用于防弹衣㊁车辆和飞机等装备的防护装甲㊂在20世纪60年代,B 4C 最先用于设计防弹背心,之后装配到飞机飞行员的座椅上㊂之后,又将陶瓷面板与复合材料背板共同构成防弹陶瓷复合装甲,且于20世纪70年代后被美国等西方军事强国应用于运兵车㊁坦克及军机等㊂陶瓷装甲主要应用于装甲车辆,在实际应用中常以复合装甲的形式出现,如英国 挑战者 坦克㊁E E -T 1奥索里约主战坦克等㊂陶瓷作为装甲防护材料的主要优势是强度和硬度高㊁耐磨㊁密度小等,而易破碎㊁抗多发打击性能弱的劣势则在一定程度上限制了其应用㊂目前,防弹陶瓷主要朝着提高抗多发打击性能㊁减轻质量及降低成本这3个方面进行㊂国内外现阶段主要使用的特种防弹陶瓷有B 4C ㊁A l 2O 3㊁S i C ㊁T i B 2㊁A l N ㊁S i 3N 4㊁S i -a l o n 等[3]㊂用于装甲防护的单相陶瓷主要包括氧化铝㊁碳化硼和碳化硅㊂表1为3种陶瓷的特征性能㊂尽管单相陶瓷具备一定的防弹能力,但共性问题是断裂韧性低㊁脆性大,因此,防弹陶瓷的强韧化一直是研究的热点方向㊂强韧方法主要包括多元陶瓷体系复合㊁功能梯度陶瓷㊁层状结构设计等㊂M e d v e d o v s k i 对S i C -A l 2O 3㊁S i C-S i 3N 4-A l 2O 3㊁S i C-S i -A l 2O 3和S i C -S i 3N 4-S i -A l 2O 3这些碳化硅基的复合材料进行了研究㊂复合装甲包括2层含义:一是装甲用复合材料制成,二是装甲采用了复合结构㊂任何复合装甲的研究都是为了优化复合材料和复合结构㊂当前,陶瓷复合装甲早已不限于2种复合材料和较为单一的复合结构㊂在实验领域,已经出现了陶瓷㊁金属㊁纤维㊁硅硫等复数复合,且结构方面也出现了复数层数㊂通过对陶瓷复合装甲的种类和现今应用情况的分析,不难发现,陶瓷+复合金属采用功能梯度复合形式的复合材料是较为理想的应用形式㊂主要研究的方向在于具体组分设计㊁微观修饰㊁制备工艺的改进以及对成本的控制[4]㊂表1 典型防弹陶瓷的性能陶瓷密度(g ㊃c m -3)弹性模量(G P a)努氏硬度断裂韧性(M P a㊃m 1/2)价格(元㊃k g -1)A l 2O 33.60~3.9034018002.8~4.570~80B 4C 2.5040029002.8~4.3700~800S i C3.12~3.28408~45125004.0~6.4350~4002.1 氧化铝(A l 2O 3)陶瓷氧化铝陶瓷具有高硬度㊁高耐磨㊁低摩擦系数等优点,通常以单晶体和多晶体的形式,用于要求耐热和耐磨的各种应用中㊂在一些特殊应用中采用晶须增韧和相变增韧陶瓷,例如,耐火材料㊁火花塞绝缘体㊁装甲和轴承等㊂不过,陶瓷也拥有太脆韧性不够等缺点㊂氧化铝陶瓷基本上不存在塑性变形,低韧性会导致其很容易受到热和机械冲击载荷而发生破坏㊂氧化铝陶瓷应用于装甲设计有很多优点,价格便宜而且成形工艺多种多样㊂2.2 碳化硼(B 4C )陶瓷碳化硼(B 4C )陶瓷是一种密度低㊁高耐磨㊁高强度极硬的陶瓷㊂碳化硼陶瓷广泛应用于坦克车的装甲㊁防弹衣㊁喷砂嘴㊁特殊密封环以及其他很多工业用品中㊂碳化硼陶瓷是一种重要的工程陶瓷材料,具有低密度(2.52g /c m 3)㊁高熔点(2450ħ)㊁高硬度㊁高弹性模量㊁化学稳定性好以及高中子俘获率等特点,因此B 4C 及其复合材料被广泛地应用于工程领域,尤其是用作新型装甲陶瓷㊂早在20世纪60年代,美国就推出了以B 4C 为芯部的防弹复合装甲,黑鹰武装直升机的机身腹部和乘员座椅也采用由B 4C 和K e v l a r 纤维组成的复合装甲㊂但是,碳化硼是强共价键化合物(共价键比例达到93%以上),塑性差,晶界移动阻力大,并且在碳化硼粉体颗粒表面常常有一层B 2O 3薄膜,阻碍了烧结过程中的物质扩散,因此B 4C 是一种极难烧结的陶瓷材料,这极大地限制了B 4C 陶瓷的应用[5]㊂2.3 碳化硅陶瓷S i C 陶瓷由于具有高温强度大㊁抗氧化性强㊁耐磨损性好㊁热稳定性佳㊁热膨胀系数小㊁热导率大㊁硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,因此是当前最有前途的结构陶瓷之一,并且已在许多高技术领域(如空间技术㊁核物理等)及基础产业(如石油化工㊁机械㊁车辆㊁造船等)得到应用,如用作精密轴承㊁密封件㊁气轮机转子㊁喷嘴㊁热交换器部件及原子核反应堆材料等㊂将S i C陶瓷用作装甲材料是近年来国内外研究的热点㊂作为装甲材料,对陶瓷的抗弯强度和硬度则有更高的要求[6]㊂2.4硼化钛(T i B2)陶瓷硼化钛陶瓷(T i B2)是一种具有高强度㊁高硬度和高耐磨性的非氧化物陶瓷㊂目前,主要应用于防弹衣㊁装甲和切割材料等㊂热压㊁热等静压(H I P)㊁无压烧结和微波烧结等工艺都可以用于生产完全致密的硼化钛陶瓷㊂2.5纤维增韧陶瓷复合材料战争中人员和装备的快速安全移动对轻质结构防护材料提出了持续需求,纤维复合陶瓷材料则是提供能量吸收和质量减轻的最佳组合方式㊂用于增韧陶瓷的纤维主要包括玻璃纤维和碳纤维㊂如轻型车辆吉普的面板通常都是基于S-2玻璃纤维(65%的S i O2, 25%的A l2O3和10%的M g O),这会比传统的低碱铝硼硅酸盐E玻璃纤维(名义组成是54%的S i O2,14%的A l2O3,22%的C a O+M g O和10%的B2O3)有更高的断裂应变和弹性模量㊂由陶瓷/凯芙拉材料组成的复合装甲自从问世以来,由于其特有的物理性能和良好的防弹㊁防辐射能力,在武器装备㊁航空航天等领域的应用逐渐广泛㊂美国㊁俄罗斯㊁日本㊁欧共体等己经把该复合装甲成功地应用在多种武器装备上,显著地提高了综合防护能力㊂但鉴于技术保密,有关该材料的加工方法㊁加工技术很少有文章发表㊂2.6透明陶瓷随着材料制备技术的发展,更高性能的新材料不断被开发和研究㊂现代化战争对装甲系统的要求越来越高,不仅要求能够实现全方位的防护,还要求不能妨碍士兵们的行动能力,变 被动 为 主动 ,发展能预先识别目标,并利用诱饵触发和物理摧毁方式破坏来袭武器的 主动装甲 ,成为作战中的一大优势㊂以氮氧化铝(A l O N)和镁铝尖晶石(M g A l2O4)为代表的透明陶瓷已应用于装甲防护领域,既能保护人体又能随时观察敌情㊂透明陶瓷因高强度和硬度,已成为可替代防弹玻璃的具有发展潜力的防护材料,如面罩㊁导弹探测窗口㊁地面作战车辆保护窗㊁飞机的挡风玻璃和降落窗等,主要有单晶氧化铝(蓝宝石)㊁氮氧化铝和镁铝尖晶石㊂当前,陶瓷装甲材料研究的重点是提高其韧性并降低生产成本㊂美国采用微波烧结技术提高生产效率,大幅降低了生产成本,并实现了碳化硅和硼化钛陶瓷材料的规模化生产㊂为提高抗弹性能,美国计划发展全致密碳化硅㊁氧化铝㊁硼化钛和碳化硼等单质陶瓷材料㊁陶瓷基复合材料及透明陶瓷材料[7]㊂陶瓷材料凭借其优异特性,已经成为了当前国内外装甲防护领域的研究热点与发展重点㊂由于军事工程应用的需要,如何提高陶瓷材料的力学性能,深入探究装甲防护陶瓷材料的动态力学特性以及陶瓷复合装甲的抗弹机理,成为了当前装甲防护的重点研究课题㊂3应用进展目前,世界各国对于装甲防护技术研究可以分为材料改进与结构设计2个方向㊂在军用装甲上应用较为广泛的防护材料主要有金属材料㊁陶瓷材料㊁复合材料等,功能结构设计上有蜂窝结构㊁金属封装结构等特殊结构㊂对装甲材料要求的防弹性能包括抗侵彻㊁抗冲击和抗崩落能力㊂陶瓷材料作为一种先进的高技术材料,具有高强度㊁高硬度㊁耐腐蚀㊁高耐磨性和质量轻的特点,它不仅可用在坦克的防护上,而且也可用在飞机㊁舰船㊁车辆㊁关键部位的防弹遮蔽层和单兵作战的防护上,其应用范围越来越广泛㊂实践表明,世界上许多先进坦克采用高性能的陶瓷防护装甲后,防护能力都得到了明显提高㊂为了提高防弹能力,一般采用陶瓷复合装甲㊂舰船用陶瓷复合装甲除了要求有良好的防弹性能外,还需要质量轻,所以对装甲的要求是密度尽可能小㊂因此,在装甲的设计中必须充分考虑复合装甲中各个组成部分的密度,通过优化结构,在最小面密度下实现最大防护效果[8]㊂3.1防弹陶瓷陶瓷是一种脆性材料,在受到冲击时容易破碎,通常不单独做成防护装甲,而是与金属和其它纤维材料一起做成复合装甲;复合装甲中使用的陶瓷通常被改成陶瓷块,使得当某块陶瓷被弹体击碎时,其它陶瓷块还仍然有效㊂陶瓷材料主要应用于以对付中㊁大口径长杆穿甲弹为首要目标的装甲系统,这些弹药主要采用烧蚀破坏机理,另外也应用于防弹背心,陶瓷与复合背面材料结合使用提供要求的防护能力㊂工程应用中,陶瓷复合装甲广泛用在坦克㊁装甲车等装备的防护装甲上㊂但陶瓷材料塑性差㊁断裂强度低㊁易产生脆性断裂,且不能二次防弹,此外,其成形尺寸较小㊁生产效率低,且因其具有极高的硬度和脆性,二次成形加工十分困难,特别是成形孔的加工尤其困难,因而制备成本高,使用局限性较大㊂目前,用于防弹的三大陶瓷材料是氧化铝(A l2O3)㊁碳化硅(S i C)和碳化硼(B4C)㊂氧化铝因其成本低而在防弹上得到更广泛的应用,但其防弹等级最低㊁密度也最大;碳化硼防弹性能最好㊁密度最小,但其价格最为昂贵,20世纪60年代就最先用来作为设计防弹背心的材料;碳化硅陶瓷材料在成本㊁防弹性能和密度指标方面均介于二者之间㊂因而最有可能成为氧化铝防弹陶瓷的升级换代产品[9]㊂3.2陶瓷复合装甲的应用现状陶瓷面板+金属背板复合装甲作为结构最简单㊁成本相对低廉的复合装甲,被研究最多,多被制造为轻型复合装甲㊂面板通常采用A l2O3㊁S i C㊁B4C陶瓷等,背板一般采用芳纶㊁高强度聚乙烯等,粘接一般用橡胶㊁环氧树脂等㊂是制作单兵装甲㊁防弹衣㊁小型关键部位防护装甲的首选㊂碳化硅基陶瓷复合装甲受限于其高昂的价格,多被应用于特种作战领域,例如特种兵防弹衣㊁军用特种车辆装甲㊁武装直升机装甲㊂它也被看做是最有应用前途的陶瓷复合装甲之一,只要能够降低其制造成本并解决其韧性稍差的问题,将会被大量应用于主战坦克㊁轻型装甲车辆等领域㊂目前最普遍的陶瓷复合装甲是氧化铝基陶瓷复合装甲,它有着较好韧性㊁抗热冲击性,价格低廉,生产技术简易㊂被广泛应用于民㊁警单兵防护和民㊁警用押运车及对装甲强度要求较低的领域㊂目前圣戈班陶瓷公司可提供满足复合装甲系统性能要求的陶瓷材料㊂基于40多年来在复合装甲系统的经验,该公司可提供最终产品㊁半成品㊁机加毛坯㊁压制近净形毛坯㊁大体积压制净形部件和复杂机加部件产品㊂生产的陶瓷材料包括:轻型高硬度㊁高压缩强度H e x o l o y 烧结碳化硅(S S i C),具有最佳强度和抗氧化性C R Y S T A R 反应烧结碳化硅(S i S i C),高模量高声速S i l i t S K D反应烧结碳化硅(S i S i C),低密度高硬度N o r b i d e 热压碳化硼(B4C),最高硬度最高刚度的T196/T198氧化铝(A l2O3),高硬度氧化物复合陶瓷T Z3(A l u m i n aZ i r c o n i a)和用于红外窗口的极硬长寿命抗刮伤S a p h i k o n 蓝宝石材料等[10]㊂3.3陶瓷一金属功能梯度复合材料在装甲防护中的应用现在一般应用的陶瓷一金属复合材料,尽管具有很多优点,但当内部应力增大时,会导致材料的破坏;若采用陶瓷一金属功能梯度复合材料,将会改变这种状况㊂这是因为,陶瓷一金属功能梯度复合材料是一种采用多元化技术制造的新型非均匀复合材料,在这种材料中,一面是陶瓷,一面是金属,中间是从陶瓷到金属逐渐变化的板材,可以兼具陶瓷材料和金属材料的双重特点,即可以具有陶瓷的硬度和耐腐蚀㊁耐高温的特性,同时还具有金属的强度和韧性㊂并且在这种材料中,由于各组分材料的体积含量在空间位置上是连续变化的,而其物理性能没有突变,因而可较好地避免诸如在纤维增强复合材料中经常出现的层间应力问题,并降低应力集中现象[11]㊂为克服目前陶瓷复合装甲材料的结构缺陷,美国材料科学家于1999年提出 陶瓷/金属功能梯度装甲材料(F G A C) 的新概念,即利用陶瓷/金属功能梯度材料层间界面上非突变声阻特性及梯度层间冶金结合所具有的良好横向剪切强度,不仅能有效缓解材料的动态损伤,提升材料反侵彻效能,同时又可以促进陶瓷复合装甲材料轻质化发展,所以陶瓷/金属功能梯度装甲材料得到了材料界(尤其是兵器材料科学界)的高度重视与深入研究,成为今后陶瓷复合装甲材料的发展趋势之一[12]㊂目前国外科研人员研究的防弹用陶瓷-金属功能梯度复合材料主要有T i-T i B2体系以及A l2O3/A l㊁S i C/A l㊁B4C/A l㊁S i3N4/A l等复合体系㊂国外研究人员分别从功能梯度材料的制备㊁材料的动态力学性能㊁应力波在功能梯度材料内的传播以及裂纹的扩展等方面展开研究㊂近年来我国许多高校和研究所也相继开展了对功能梯度复合装甲的研究,国内的主要研究单位有北京理工大学㊁西北工业大学㊁沈阳金属所等㊂目前研究的防弹用功能梯度复合材料体系主要有A l2O3/A l㊁S i C/ A l㊁B4C/A l㊁S i3N4/A l等复合体系㊂国内研究人员分别从功能梯度材料的制备㊁材料的动态力学性能与组份分布规律的关系㊁材料的抗弹性能等方面展开研究,并取得了一定的进展[13]㊂4发展趋势目前,装甲陶瓷材料研究的重点是解决其韧性差及成本高的问题㊂美国在降低陶瓷成本方面取得了较大进展,如采用微波烧结技术极大地提高了生产效率,大幅降低了材料成本,并实现了S i C和T i B2陶瓷材料的规模化生产㊂提高装甲陶瓷材料性能方面主要途径有:1)用连续碳纤维增韧补强的S i3N4比纯S i3N4的断裂韧性提高4倍,S i C纤维/S i C可比纯S i C的应变量增大9倍㊂对于S i C w/A l2O3复合材料,当晶须的体积分数为20%以下时,其断裂韧性与晶须含量呈较好的线性关系㊂金属与陶瓷复合可明显提高装甲材料的韧性,如用S i C或B4C颗粒增强铝㊂美国D OW化工公司采用快速全面压实工艺制造了B4C/A l复合装甲,其抗弹极限可达热压B4C的80%~90%,而韧性比单一的B4C好得多㊂另外,塑料陶瓷是一个新的研究领域,它系由陶瓷颗粒为主体(约占总质量的85%),以高聚物做胶粘剂混合而成,它只须采用一般聚合物成形加工技术㊂在等质量基础上比较,这种塑料陶瓷比纯陶瓷具有更好的抗弹性能,且可承受多发弹丸侵彻㊂2)梯度功能材料(F GM)是通过精心设计和采用特殊的工艺,使陶瓷与金属的复合物组分㊁结构能连续地变化,由陶瓷侧过渡到金属侧形成了一种物性参数也连续变化的复合材料㊂F GM的制备可采用化学气相沉积法(C D V)㊁物理蒸镀法(P V D)㊁薄膜叠层法㊁等离子喷涂法㊁自蔓延高温合成法(S H S)及颗粒梯度排列法等,其中以薄膜叠层法效果较好㊂已制成的F GM有S i C-C㊁T i C-T i㊁S i C-A l㊁B e4B-B e㊁T i C-N i等,当以B e4B-B e制作装甲板时,从外表面到中心部位只含B e4B,然后以弥散方式加入B e,到背面为B e4B-10v o l%B e㊂这比陶瓷面板和金属背板组合的复合装甲抗弹性能要好得多㊂3)陶瓷材料的脆裂与其结构敏感性密切相关,其断裂往往始于表面或近表面处的缺陷㊂因此,必须尽可能消除其表面缺陷㊂诸如采用机械化学抛光㊁表面微氧化㊁气相沉积和激光表面处理等,都可改善表面状态,提高陶瓷的韧性㊂20世纪80年代以来,人们采用离子注入法对A l2O3㊁S i C㊁S i3N4㊁Z r O2陶瓷材料的性能进行了研究㊂在A l2O3表面注入N i㊁C r㊁T i㊁Z r㊁Y 等离子可提高其表面硬度约50%,离子注入法也可使S i C和S i3N4的弯曲强度提高20%~30%[14]㊂5结语不同的装甲材料对反装甲武器的攻击有着不同的反应,单一均质材料构成的装甲通常只能防护特定的反装甲武器㊂为了能够应对越来越复杂的实际需求,同时防护多种反装甲武器,复合装甲的研究已成为必然趋势㊂陶瓷复合装甲作为其中的佼佼者,将朝着更高强度㊁更高韧性㊁更低廉的价格㊁更简易的制备工艺等方向发展㊂随着陶瓷复合装甲研究的进展,能让我国陶瓷复合装甲技术水平得到飞跃性的提高,对我国国防领域技术会产生积极影响㊂参考文献[1]胡丽萍,王智慧,侯圣英,等.大倾角陶瓷复合装甲抗弹性能研究[J].兵工自动化,2010,29(2):12-13.[2]郭丽.高性能轻质装甲材料加工技术的研究:[硕士学位论文][D].南京理工大学,2006.[3]吴燕平,燕青芝.防弹装甲中的陶瓷材料[J].兵器材料科学与工程,20174(4):135-140.[4]陈刚.陶瓷复合装甲材料的应用研究[J].中国战略新兴产业,2019(4):35.[5]孙川,万春磊,潘伟,等.反应烧结B4C/A l2O3复合陶瓷的装甲防护性能研究[C].无机材料学报,2018,33(5):545-549.[6]曹连忠,刘国玺,燕东明,等.高防护系数S i C陶瓷制备技术研究[J].兵器材料科学与工程,2008,31(5):43-46.[7]房凌晖,郑翔玉,马丽,等.坦克装甲车辆装甲防护发展研究[C].四川兵工学报,2014,35(2):23-26.[8]谢述锋.舰船用轻型陶瓷基复合装甲的抗弹性能研究[J].舰船科学技术,2007,29(3):110-113.[9]高原,姚凯.军用车辆装甲防护材料与技术发展的研究[J].机电产品开发与创新,2015,28(2):10-13.[10]梓文.用于复合装甲防护系统的陶瓷[J].兵器材料科学与工程,2016,39(1):88.[11]焦丽娟,李军.陶瓷一金属功能梯度复合材料在装甲防护中的应用[C].四川兵工学报,2006(3):22-23.[12]李维锴,韩保红,赵忠民.装甲防护陶瓷材料的研究进展[J].特种铸造及有色合金,2018,38(3):259-262.[13]王信涛.陶瓷增强金属功能梯度装甲抗侵彻性能数值模拟:[硕士学位论文][D].哈尔滨工程大学,2013.[14]刘薇,杨军.装甲防护材料的研究现状及发展趋势[J].热加工工艺,2011,40(2):108-111.。
碳化硼的用途和作用
碳化硼的用途：
1.碳化硼研磨效率高，作为研磨介质主要用于材料的磨细工艺中，可用作研磨抛光材料、水切割用磨料和金刚石磨具修正材料。
2.制作防弹材料，如防弹背心中得防弹板、军用飞机飞行员座舱的陶瓷防弹瓦和现代装甲运兵及坦克的陶瓷防弹板等。
3.用于核工业领域，如制作核反应堆的控制棒和关闭栓，制作用于防辐射保护的碳化硼瓦、板或中子吸收器，或同水泥混合制作核反应堆屏蔽层。
4.制作其它工程陶瓷材料，如喷砂机用喷嘴、高压水切割机喷嘴、密封环、陶瓷工模具等。
5.在耐火材料行业中作为抗氧化剂、填充剂被广泛使用于镁碳砖、铁钩浇注料等主材中。
6.由碳化硼粉末压制成的制品：喷砂嘴、密封环、喷管、轴承、泥浆泵的柱塞、研杵和火箭发射架、军舰、直升飞机的陶瓷涂层等作为一种新型材料。
7.由于碳化硼具有抗氧化、耐高温的特性，被用作高级的定形和不定形耐火材料广泛用在冶金各个领域。
碳化硼的作用：
1、碳化硼与酸、碱溶液不起反应，具有高化学位、中子吸收、耐磨及半导体导电性。
是对酸最稳定的物质之一，在所有浓或稀的酸或碱水溶液中都稳定。
2、碳化硼在空气环境下中800℃以下是基本稳定的，由于其在更高的温度氧化形成的氧化硼呈气相流失，导致其不稳定，氧化形成二氧化碳和三氧化二硼。
3、碳化硼的莫氏硬度约为9.5，是已知的继金刚石和立方相氮化硼之后第三种最硬的物质，其硬度高于碳化硅。
2024年碳化硼市场发展现状
2024年碳化硼市场发展现状碳化硼（Boron Carbide，缩写为B4C）是一种广泛应用于多个领域的陶瓷材料，具有极高的硬度和热导率。
它在冶金、化工、军事、航空航天等行业中有着重要的应用，其市场发展前景广阔。
1. 市场规模碳化硼市场在过去几年中保持了稳定增长的态势。
根据市场调研资料显示，碳化硼市场规模预计将在未来几年内继续保持增长。
这主要得益于其在各个行业的广泛应用以及对高性能材料的需求不断增加。
2. 应用领域2.1 冶金行业碳化硼在冶金行业中的应用主要体现在耐火材料、磨料和切割工具方面。
由于其高硬度和耐磨性，碳化硼被广泛应用于高温环境下的耐火材料制造，如高温窑炉内衬、耐火砖等。
此外，碳化硼磨料也被用于金属加工中，如砂轮、砂带等，能够提供高效的研磨和抛光效果。
在切割工具方面，碳化硼的硬度和耐磨性使其成为金刚石切削工具的重要组分。
2.2 化工行业在化工行业中，碳化硼主要用于制造耐酸碱的陶瓷材料，如化工设备的密封件、阀门等。
碳化硼具有优异的耐腐蚀性和热稳定性，能够在苛刻的化学环境中保持稳定性，因此被广泛应用于化工设备的制造。
2.3 军事和航空航天行业碳化硼在军事和航空航天行业中有着重要的应用。
它被用于制造防弹衣、装甲车辆的装甲和飞机的刹车系统等。
碳化硼具有极高的硬度和轻质化的特点，能有效提高装甲和刹车系统的性能，提高作战和运输的安全性。
3. 市场竞争目前，碳化硼市场的竞争格局较为稳定，主要的竞争者包括国内外的大型制造商和供应商。
这些公司通过不断提升碳化硼产品的质量和性能，拓展应用领域，增加品牌影响力来获取竞争优势。
此外，技术创新和研发投入也是市场竞争的重要因素。
4. 市场发展趋势随着工业化进程的加快和技术的不断提升，碳化硼市场有望保持良好的发展势头。
未来的市场发展趋势主要包括以下几个方面：•制造工艺的改进和创新将提高碳化硼制品的性能和品质；•新兴行业的快速发展将带动碳化硼需求的增加；•碳化硼材料在高科技应用领域的开发和应用将推动市场的进一步发展。
防弹插板中碳化硼陶瓷部件的粘结方法、防弹插板[发明专利]
![防弹插板中碳化硼陶瓷部件的粘结方法、防弹插板[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc30301c0166f5335a8102d276a20029bc64634d.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010746708.7(22)申请日 2020.07.29(71)申请人 际华集团股份有限公司系统工程中心地址 100160 北京市丰台区汽车博物馆西路8号院3号楼9层906室申请人 南京动量材料科技有限公司(72)发明人 田琨 力小安 嵇从民 陈晓林 葛爱雄 许一峰 王庆春 李颖 赵艳娇 王丽芳 徐芳 (74)专利代理机构 北京卫智畅科专利代理事务所(普通合伙) 11557代理人 朱春野(51)Int.Cl.C04B 41/91(2006.01)C09J 161/14(2006.01)C08G 8/28(2006.01)B32B 9/00(2006.01)B32B 9/04(2006.01)B32B 27/02(2006.01)B32B 27/34(2006.01)F41H 1/02(2006.01)F41H 5/04(2006.01)(54)发明名称防弹插板中碳化硼陶瓷部件的粘结方法、防弹插板(57)摘要一种防弹插板中碳化硼陶瓷部件的粘结方法，包括：碳化硼陶瓷部件在氧气气氛中以设定的升温速率升温至第一温度，煅烧一定时间，然后以设定的降温速率降至室温；煅烧后的碳化硼陶瓷部件在热水中浸泡；浸泡后的碳化硼陶瓷在第二温度下烘干；烘干的碳化硼陶瓷涂覆粘结剂，与待粘结部件进行粘结。
还公开了一种防弹插板。
权利要求书1页 说明书5页CN 111892425 A 2020.11.06C N 111892425A1.一种防弹插板中碳化硼陶瓷部件的粘结方法，其特征在于，该粘结方法包括：碳化硼陶瓷部件在氧气气氛中以设定的升温速率升温至第一温度，煅烧一定时间，然后以设定的降温速率降至室温；煅烧后的碳化硼陶瓷部件在热水中浸泡；浸泡后的碳化硼陶瓷在第二温度下烘干；烘干的碳化硼陶瓷涂覆粘结剂，与待粘结部件进行粘结。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碳化硼 材料化合物 首次被 人们发现 是在 １ ８年 ， ５ ８ １８ ５年首次出现在 文献 中，１ ９ ８ ４年由 Ｈ． ｉｓ ｎ 在 ８ Ｍｏｓｏ 实验 中合 成成 功 。当时 ，人们并 不十 分清 楚这 种化 合
物 的具体 成分 和结 构 ，而只 是猜 想为 一 系列成 分各 异 的化合物 （ Ｃ、ＢＣ ） Ｂ 。直 到 ｌ ３ ９ ４年 ，经过大量 的基
Ａｌ 、 Ａ１ Ｂ ， ， ０ Ｆ 、 ｅ Ｃ、 Ｃ 、 Ｍ ｇ、 Ｍｇ 、 Ｎａ ｉ ｅ ｔ ｒ Ｆ， Ｓ ｌ ａ 、Ｓ 、 ｉ ｉ
过 提 高烧 结 密度 、细 化 晶粒 等基 本途 径 可 以明显 地 改 善强 度 ，但 断 裂韧性 增 加 不 大 ，这 与单 相材 料 本身 的
总 之 ，碳化 硼材 料 能否 在 工程 下得 到更 广泛 的应
用 取决 于 三 个基 本 问题 的解 决 ： ①烧 结温 度 的 降低 ； ②强 度和 断 裂 韧性 的 提 高 ；
③抗 氧化 行 为 的改 善 。 结 构决 定性 能是 自然 界永恒 的定律 。对 新 型 Ｂ Ｃ
Ｇ ａｇ ｚｏ ５ ０ ４ ） ｕｎ ｈ ｕ ／ ６ ／
Ａ ｓ ｒ ｃ Ｔｈ ４ ｃ ｒ ｍｉ ｂ ｔ ａ ｔ： ｅ Ｂ Ｃ ｅ ａ ｃ ｍａ ｅ ｉ ｌ ｉ ｈ ｉ ｈ ｅ ｔ ａ ｄ ｈａ ｔ ｒａ ｓ ｔ ｅ ｌ ｔ ｓ ｎ ｓ ｍｏ ｅ ｈ ｇ ｌ ｓｉ ｉ ｏ ｕ ｇ ｒ ｉ ｈ ｅ ａ ｔｃｔ ｖ ｌ ｍｅ Ｉ ａ ｅ ｕ ｅ ｙ ． ｔｃ ｎ ｂ ｓｄ ｆ ｒ ｔ ｅ ｍｉ ｔ ｒ ｌ ｔ ｒ ｒ ａ ｄ ｓ ａ ｅ ｆｅｄ． ｏ ｈ ｌ ａ ｙ ｐ ａ ｅ ａ ｍｏ ｎ ｐ ｃ ｉ ｌ ｉ Ｋ ｙ ｏ ｄ Ｂ Ｃ，ｃ ｍｂ ｓ ｉ ｎ， ＨＩ ｅ ｗ ｒ ｓ： ４ ｏ ｕ ｔｏ Ｐ
实 现 “ 合 ”之 目的 。 复
Ｔｉ Ｂ 、Ｖ、Ｚ Ｂ 等都有可能促进 Ｂ４ ｒ， Ｃ的热压 烧结 ，但 由于缺 乏 系统 深 入 的工 作 ，很 难 给 出正 确 的好 评 价 。
碳 化硼 最重 要 的性 能 是 其超 常 的硬度 （ ３ ５～ ４ ５ Ｇ Ｐａ） ，尤 其是 近于恒 定 的高 温硬 度是 其它材 料 所
局限性有 关。 因此 ，要想减轻 Ｂ Ｃ 的穿 晶断裂 的倾 向 ，
增 加断裂韧性 ，走 “ 合”之路 似乎是最后 的选 择。例 复 如 ，利 用化学 稳定性 较好 的 ＢＮ 与 Ｂ Ｃ复 合 ，可 使材 料 的抗 热冲 击性 能 得 到改 善 ，同时使 对 金属 的 稳定 性 增 加 ，利用抗 氧化 性能较好 的 Ｓ ｉ Ｃ与 Ｂ Ｃ复合 ，可提 高 抗 氧 化 性 能 和 高 温 性 能 ，利 用 过 渡 族 金 属 硼 化 物 （ Ｂ， ｒ ， ）的热膨胀 系数 和各向异性所造成 的裂 Ｔｉ 、Ｚ Ｂ 等 纹倾 转 效 应 ，可显 著 提 高材 料 的断 裂韧 性 。复 合选 择什 么 样 的途 径来
Ｂ Ｃ的研究尤其是基础研究工作 ，很早 即开始 ，但 仅 以 Ｂ一Ｃ二 元系统为例 ，至今 尚还 有许 多问题没有完 一 全清 楚 ，仍然有 人在进行 研究 。最 早的研 究工作认 为 ， Ｂ Ｃ二元 系统中共存在 ｌ ３种不 同成分 的硼碳化 合物 ，
即 Ｂ６ 、Ｂ ！３ １ １ Ｂ ３ ６ ｌ Ｃ Ｉ 、Ｂ Ｃ １ 、Ｂ Ｃ、Ｂ Ｃ ８ Ｃ ７ Ｃ ７ 、Ｂ Ｃ、Ｂ ！ １ 、 ３ Ｃ
度
（ ） ℃
材 料 体 系 ，其性 能 取决 于 微观 组 织结 构 ，而 微观 组 织 结 构 的形 成 与化 学 成分 绕结 工 艺和 相 反应 过程 密 切
相 关。
鉴 于 Ｂ． 陶瓷 的特性 和 作为 防弹装 甲陶瓷的重要 Ｃ
意 义 ，景 德镇 特种 陶瓷研 究所研 究新 型 的 Ｂ． 基超 硬 Ｃ 防弹陶瓷材料进行 了从原材料 配方 、烧结 工艺 （ ＨＩ 见 Ｐ 工艺过程 曲线 图 ２）到 制成成 品、性 能检 测一系列 工作 中取得 了 良好 的结 果 。所研 制的高性 能 Ｂ Ｃ 陶瓷 达到 了企业标 准 （ Ｊ ＴＯ 一 ２ ０ ）和美军军标 （ Ｌ Ｑ／ Ｔ ｌ ００ ＭＩ
ＢＣ￣ｔＰ『 ４｛ｔ Ｊ Ｉ 艺过 【线 ｌ ｌ １ 时间 （ｉ ） ｍ ｎ
Ａ ４ ６ ０ Ｄ） ０ ｌ ３ ，其技术 水平国 内首创 ，填 补了 国内空
白，在 国 际上 达先 进 水平 ，为我 国提 供 了一种 新 型 的
图 ２ Ｈ Ｉ Ｐ工艺过程 曲线 轻质 高 性 能 防弹 装 甲产 品 。
可以制备 超细的 Ｂ４ Ｃ粉末 。但此方法 只适 用于实 验研究。 Ｂ Ｃ属于共价键化合物 （ 共价键 占 ９ ％ 以上 ） ０ ，难
于 烧 结 ，通常 只有 在高 温 高压 下才 能获得 较 高致 密度 的烧结 体 ，既便是 使用 超细 粉末 ，而且烧 结温 度接 近
熔 点 ，但如果不施加压力 ，烧结 密度仍然不会很高 ，原 因很 简单 ，即产生 致密 化 过程所 需要 的晶界扩 散 和体 扩 散在 ２ ０ ℃以上 才明显发生 ，而在 ２ ０ ℃以下，一 ００ ００ 般 只发生强 烈的表 面扩散 （ ５ ０～１ ０ １０ ０℃）和蒸发凝 ８ 聚过程 （ ０ ℃） Ｋｅｌｒ ＞１ ０ 。 ８ ｒ 等人将 Ｂ Ｃ的热压烧结过 ｅ
（ 南理 工 大学材料科 学与工程 学 院， 广州 华 ５ ０４ ） ６１ １
摘 要 ：Ｂ ｃ密度 是陶瓷材料 中最轻 的 具 有较高 的弹性模 量 用于军事装 甲和 空 问领域 是一个 非常理 想 的 陶瓷材料 。 关键词 Ｂ 烧结 热等静压 烧结 ｃ 中图分类号 ：０ ７ ． ５８ Ｔ １４ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ １ ９ ４ （０ ５ ０ － ０ １０ １０ － ６ ２ ２ ０ ） ３ ０ ３ － ２
Ｔ Ｅ Ｐ ＬＩ Ａ Ｏ Ｏ Ｂ Ｃ Ａ Ｅ Ａ Ｆ Ｒ Ｈ Ａ Ｐ Ｃ ＴＩ Ｎ Ｆ ４ Ｍ Ｔ ＲＩ Ｌ Ｏ Ｔ Ｅ Ｕ Ｌ Ｔ Ｒ ０ Ｃ Ｒ Ｍｌ Ｓ Ｈ Ｂ Ｌ Ｅ Ｐ ０ Ｆ Ｅ Ａ Ｃ
Ｃ ｅｇ ｈ ｎ Ｗｅ ｔｏ ／ａ
（ｏ ｔ Ｃ ／ａ Ｕ ／ＣＳｔ ｆＴｃｎ ｌ ｙ Ｓ ｕｈ ｈｎ ｎＶｒ／ ｏ ｅｈ ｏｏ ｙ ｇ
补 正 ：本刊 ２ ０ ０ ５年第二 期文章 景德镇 陶瓷适用 专利或商业 秘密法律 保护 的选 择 （ 作者
究项 目立 项课题 （ 课题 编号 ＦＸ０ ０） 景德镇 陶瓷 知识产权 法律保 护 ”的系 列论文 。 ５ｌ ：“
金晓虹 ）
的作 者单 位为 “ 景德 镇高 等专科学 校 ” ，并且本 文为 ２ ０５年江 西省普 通高 校人 文社 会科学 “ ０ 十五” 规划研
Ｂ Ｃ （ Ｈ ， Ｏ，Ｃ ・） Ｈ，Ｂ Ｃ ＨＸ＋ ＢＯ ’） Ｘ ＋ ｇＣ Ｃ Ｘ４・＋ ’ ＋ （ ， ・ ・
Ｂ ， Ｃ、Ｂ ， Ｃ、Ｂ Ｃ 、Ｂ Ｃ、ＢＣ 。之后 ，又有人 发现 了 另外三种硼碳化 合物 ，即 Ｂ Ｃ 、Ｂ。 Ｂ ， Ｃ Ｃ ，并认 为与低温相有关。 后来 Ｅｌｏｔ ｌ ｔ 通过的出色工作 ，大 家 ｉ 基本接受 了只存在一个硼碳化合物 （ Ｂ Ｃ）这样 一个事 实 ，其成分范围为 ８ ８ ０ ０ ｔ ，液相线在成分 Ｂ ． ～２ ．ａ％Ｃ Ｃ 处达 到最高点 （ ４ ０ ２ ５ ℃）根据 Ｃ在 Ｂ中的分配系数 ，估 计在富 Ｂ端有一个简并的共晶反应存在 。Ｅ １ｏ ｔ １ｉ ｔ 所研 究的 相图如 下 图 １所示 。 图中 Ｃ在 Ｂ Ｃ中的上限成分 为 ２ ． ａ％Ｃ， ００ｔ 下限成 分约为 ９ Ｏ ｔ ． ａ％Ｃ，Ｂ ｄ ｖ ａ ｕ ｙ等人则认 为 ，随着温度的升
收稿 日 ： ０４ １ ２ 期 ２０ — ２ ２
程 分 为四个 阶段 ，分 别对 应 的致 密化机 制为塑性 流动 ， 粘性流动 ，品界扩散和体扩散。Ａｎ ｅ ｓ Ｂ ａ ｖ ｇ ｒ 和 ｅ ｎ ｙ通
过研 究烧结 条件和粉 末性 质对工业 Ｂ Ｃ 热压烧结 行为
作者介绍 ： 程卫桃 （９ ３ ） １７ ，华南理工大学材料科学与工程学院材料专业工程硕士。
维普资讯
第 ４ 卷 第 ３ 期 ｌ
２０ ０ ５年 ６ 月
中 国 陶 瓷
Ｃ ＮＡ ＨＩ ＣＥ ＡＭ Ｉ Ｓ Ｒ Ｃ
ＶＯ ． １ １ ４ ＮＯ． ３
Ｊ ｎ ．０ ５ ｕ ｅ ２０
研究与开发
碳 化硼 防弹陶瓷工程应 用分析
程 卫 桃
本结构分析 ，才确定 Ｂ Ｃ是唯一稳定 的硼碳化合物。之 后不久 ，电炉生产工业 Ｂ Ｃ 研究成功 ，Ｂ Ｃ 作为磨 料 开始 在工 业上 得到 应用 。然 而 ，人们 很快 发现 ，尽 管
这 种材料 的硬 度极 高 ，但很 脆 ，易 氧化 ，与金 属亲 合 力 强 ，使 得 用它制 造切 削工 具 的想法 濒于 破灭 。在 以 后 的一段 时期 ，人们对它 的研究主 要集 中在学 术方 面 ， 有关 Ｂ Ｃ 的大量 基础 研究 多是在这段 时间 内完成的 。
维普资讯
３ ２
中 国 陶 瓷
２０ ０ ５年 第 ３ 期
影 响发 现 ，施 加压 力 是必 要 的 ，但 加大 压 力 并不 等于
就 能大 大 降烧 结 温度 。 从 文 献 资料 上 看 ， 以下 这 些 元素 或 化 合 物 Ａ ｌ、
该 反应为 放热 反应 ，一般要 严格 地控 制反 应过程
才 能获得纯 度较高 而且成分稳 定的 Ｂ Ｃ粉 ，多数情 况 下 ，不允许有 剩余 的 Ｃ 存在 ，为了保证 这一 点 ，往 往
加 入余量 的 Ｂ。熔融 的 Ｂ Ｃ要 经过碎化 处理才 能成为 细 小 的粉 末 ，这 一 过程通 常 很贵 ，因而也 大大 地增 加 了生 产成 本 。 利用 气相 沉积 过程 ，即 ：
高 ，Ｃ在 Ｂ Ｃ中的固溶度可能上升到 ２ ． １４～２ ．ａＣ， ３ １ｔ 但 没有被 实验 所证 实 。
Ｂ Ｃ粉末的制备方法 ，现代 工业生产 Ｂ Ｃ 的方法 与最 原始 提 出的方 法基 本相 同 ， 即硼 酸 或脱水 氧化 硼 与 碳 黑在 电炉 中进行 高温 还 原反 应 ： ２ ， （ Ｏ ）＋ Ｃ Ｂ Ｃ ６ Ｏ＋ （Ｈ， ） ＢＯ Ｈ Ｂ ７ － ＋ Ｃ ３ Ｃ