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碳化硼的物理化学性质

发布时间：

2022-10-21 11:16

来源：

　　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硬的物质。

碳化硼的根本性质、合成和性能

2015-2019年中国碳化硼进出口数量统计

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2024-12-31

碳化硼的性状

2024-11-10

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℃。

牡丹江碳化硼粉体材料占国际市场四成份额

2024-06-20

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。

碳化硼的根本性质、使用及其化学稳定性

2023-10-05

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。

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