碳化硼的性质和用途

    碳化硼不溶于水和有机溶剂，化学稳定性强，耐酸、碱腐蚀，几乎不与所有的酸、碱溶液反应。碳化硼还具有如下多种特性：具有较大的热中子俘获截面，中子吸收能力强，故有中子吸收剂之称;具有半导体性等。

    碳化硼为黑色有金属光泽晶体，俗称黑钻石，是以硼酸为主要原料，加入石油焦等碳质材料，经过高温固态冶炼、粉碎加工而成的一种粉末状产品，与金刚石、立方氮化硼同属于超硬材料。


    1、碳化硼性质

    碳化硼(B4C)呈灰黑色，是一种非常坚硬的人造材料，其莫氏硬度为9.3，显微硬度为5500~6700kg/mm2，仅次于金刚石和立方氮化硼。碳化硼的结晶构造为六方晶体。密度为2.52g/cm3。熔点2450℃，当温度高于2800℃时则迅速分解挥发。它的线膨胀系数为4.5×10-6/℃(20~1000℃)热导率为121.42(100℃)W(m·K)、62.80(700℃)W/(m·K)，电阻率为0.44(20℃)Ω·cm、0.02(500℃)Ω·cm。

    碳化硼耐酸碱腐蚀并不与大多数熔融金属润湿，具有相当高的化学稳定性。碳化硼在1000℃时尚能抵抗空气的氧化作用，但在氧化性气氛中于900℃以上就很容易被氧化。碳化硼粉具有非常高的研磨能力，超过碳化硅的研磨能力50%，比刚玉的研磨能力高1~2倍，是一种优良的研磨材料和耐磨损材料。

    2、碳化硼用途

    碳化硼的最大用途就是作为磨料和制造磨具的原料。它适用于对各种硬质合金刀具、模具、零件、部件和宝石的磨削、抛光、钻孔等加工。以适量的机油或水作润滑剂，可将碳化硼制成研磨膏和抛光膏。

    碳化硼也可作为制造金属硼化物、硼合金、硼钢等的原料。除外，在特殊需要的场合，可用于制造碳化硼热压制品，作耐磨损、耐高温的部件，如喷嘴、密封环、陀螺仪、石油化工零件、以及军事工程中的轻质高强部件和原子反应堆的控制棒。