碳化硼

碳化硼
科技名词定义
中文名称：碳化硼
英文名称：boron carbide
定义：以碳化硼为主体的磨料。

应用学科：
机械工程（一级学科）；磨料磨具（二级学科）；磨料（三级学科）
百科名片
碳化硼（boron carbide ），又名一碳化四硼，分子式为B4C，通常为灰黑色粉末。

俗称人造金刚石，是一种有很高硬度的硼化物。

与酸、碱溶液不起反应，容易制造而且价格相对便宜。

广泛应用于硬质材料的磨削、研磨、钻孔等。

目录
1简介管制信息
1名称
1化学式
1相对分子质量
1性状
1储存
1用途
1质检信息质检项目指标值
理化常数
物理化学性质
制备
1应用控制核裂变
1研磨材料
1涂层涂料
1喷嘴
1其他
包装及储存
简介
管制信息
本品不受管制
名称
中文名称：碳化硼英文别名：Boroncarbide，Tetraboroncarbide
化学式
B4C
相对分子质量
55.26
性状
坚硬黑色有光泽晶体。

硬度比工业金刚石低，但比碳化硅高。

与大多数陶器相比，易碎性较低。

具有大的热能中子俘获截面。

抗化学作用强。

不受热氟化氢和硝酸的侵蚀。

溶于熔化的碱中，不溶于水和酸。

相对密度(d204)2.508～2.512。

熔点2350℃。

沸点3500℃。

储存
密封保存。

用途
防化学品陶器、耐磨工具制造。

质检信息质检项目指标值
质检项目项目指标值
含量(B4C) ≥90.0%
游离炭及三氧化二硼和其它杂质总量≤10.0%
理化常数
名称；碳化硼
IUPAC英文名Boron carbide
别名B4-C、B4C、黑钻石、一碳化四硼
CAS号12069-32-8
化学式B4C
摩尔质量55.255 g mol
外观黑色粉状
密度 2.52 g/cm （固）
熔点2350 °C (2623.15 K)
沸点>3500 °C (>3773.15 K)
在水中的
不可溶
溶解度
晶体结构菱方
MSDS External MSDS
主要危险有害，刺激性
相关化学品氮化硼
物理化学性质
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。

用硫酸、氢氟酸的混合酸处理后，在空气中800℃煅烧21h，可完全分解并形成三氧化碳和三氧化二硼。

当有一些过渡金属及其碳化物共存时，有特殊的稳定性。

碳化硼
在1000～1100℃条件下元素周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族过渡金属与碳化硼粉末强烈反应形成金属硼化物。

在硝酸存在下用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾熔融时，碳化硼容易分解和制成溶液。

它的摩氏硬度为9.3，并是继氮化硼、金刚石、富勒烯化合物和钻石整体纤管后的第五种已知最硬的物质。

制备
它在19世纪作为金属硼化物研究的副产品被发现，直到1930年代才被科学地研究。

碳化硼可由电炉中用碳还原三氧化二硼（B2O3）制得。

应用
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。

包装及储存
聚乙烯塑料盒包装，贮存于清洁干燥的库房中。