纳米碳化硼

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CAS：12069-32-8

碳化硼，别名黑钻石，是一种无机物，化学式为B₄C，通常为灰黑色微粉。是已知zui坚硬的三种材料之一（仅次于金刚石和立方相氮化硼），用于坦克车的装甲、避弹衣和很多工业应用品中。它的莫氏硬度约为9.5。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2.5左右，熔点2350℃。沸点3500℃。

因具有密度低、强度大、高温稳定性以及化学稳定性好的特点。在耐磨材料、陶瓷增强相，尤其在轻质装甲，反应堆中子吸收剂等方面使用。此外，和金刚石和立方氮化硼相比，碳化硼制造容易、成本低廉，因而使用更加广泛，在某些地方可以取代价格昂贵的金刚石、常见在磨削、研磨、钻孔等方面的应用。

技术指标：

项目

质量标准

外观

灰褐色粉末

平均粒径nm

100-200

纯度%≥

99

比表m2/g

15-30

干燥失重%≤（120℃，2h）

1.0

松装密度g/cm3

0.3-0.5

应用：

1 .碳化硼在核工业上的应用

碳化硼中子吸收截面高，吸收中子的能谱宽，常用于核反应堆的中子吸收材料。其中硼-10同位素的热截面高达347×10-24cm2，仅次于钆、钐、镉等少数元素，是的热中子吸收剂。此外，碳化硼资源丰富，耐腐蚀，热稳定性好，不产生放射性同位素，二次射线能量低等，因此碳化硼被广泛地用作核反应堆中的控制材料和屏蔽材料。

2.碳化硼在材料上的应用

碳化硼在材料方面应用广阔：碳化硼作为磨料，应用于工程陶瓷、宝石、硬质合金等的研磨和抛光等；碳化硼硬度高，可用于制作喷砂嘴及高压喷水切割的喷嘴；碳化硼耐腐蚀性好、化学性质稳定，可以用来制作火箭液体发动机燃料的流量变送器的轴尖或用作陶瓷气体涡轮机中的耐腐蚀耐摩擦器件；碳化硼对铁水稳定性和导热性好，可用作机械工业上的连续铸模。此外，碳化硼在涂层材料上的应用：碳化硼硬度高、耐磨损、抗辐射、化学稳定，可用于制作非晶碳化硼涂层刀具。

3.碳化硼在电性能上的应用

运用碳化硼的热电性，能够制得碳化硼/石墨热电偶。

4.碳化硼在受卤素活化后可用作钢或其他合金的硼化剂，在钢表面渗硼以生成硼化铁薄层，以此来增强材料的强度和耐磨性。碳化硼的硬度高，研磨能力高，将其添加到金属基摩擦材料中，可以大幅度提高材料的摩擦系数值，对高能制动材料的性能产生积极影响。

5、用作抗氧化剂

如：用于耐火镁碳砖、铁钩浇注料中的添加剂，在一定的氧化气氛条件下，形成对碳质材料的保护层，阻止碳质材料的过快氧化，从而延长耐火材料的使用寿命。