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。