Карбид бора #CAS12069-32-8

Карбид бора #CAS12069-32-8

Карбид бора представляет собой черный кристалл с металлическим блеском, твердость уступает лишь алмазу, выше, чем у карбида кремния, твердость по шкале Мооса составляет 9,3. Химические свойства стабильны, не реагируют с раствором кислоты, формула B4C, относительная плотность 2,52, температура плавления 2350 ℃, температура кипения выше 3500 ℃. В расплаве карбида бора может растворяться большое количество карбида бора и графита углерода. Карбид бора стабилен в растворе разбавленной кислоты, смешанная кислота серной и плавиковой кислот, смешанная кислота серной и азотной кислот может разлагать карбид бора. При нагревании до 1000℃ он медленно окисляется до углекислого газа и оксида бора в кислороде. Карбид бора обладает высокой способностью захвата тепловых нейтронов, износостойкий, обладает полупроводниковыми свойствами. В большинстве случаев, поскольку в качестве контрольного материала используется карбид бора (B4C), он может удовлетворить требования высокотемпературных реакторов. Увеличение концентрации B10 в карбиде бора может повысить эффективность контроля борсодержащего материала. Карбид бора имеет плотность 2,51 × 103 кг/м3, температуру плавления 2450 ℃, коэффициент теплового расширения (20~800 ℃) 4,5 × 10-6/℃.

Карбид бора, также известный как черный алмаз, представляет собой неорганическое вещество с химической формулой B4C (часто пишется как B12C3). Обычно это серо-черный порошок. Это один из трех самых твердых известных материалов (уступающий только алмазу и кубическому нитриду бора), который используется в танковой броне, бронежилетах и ​​во многих отраслях промышленности. Его твердость по шкале Мооса составляет примерно 9,5. 

Он был открыт в 19 веке как побочный продукт исследований боридов металлов и не подвергался научному изучению до 1930-х годов. Карбид бора можно получить в электрической печи восстановлением оксида бора углеродом.

Карбид бора может поглощать большое количество нейтронов, не образуя радиоактивных изотопов. Следовательно, это идеальный поглотитель нейтронов на атомных электростанциях, а поглотители нейтронов в основном контролируют скорость ядерного деления. Карбид бора в основном изготавливают из управляемых стержней на атомных реакторных установках, но иногда его превращают в порошок для увеличения площади поверхности.

Благодаря своим характеристикам низкой плотности, высокой прочности, высокой температурной стабильности и хорошей химической стабильности. Он используется в износостойких материалах, керамических армирующих фазах, особенно в легкой броне, и реакторных поглотителях нейтронов. Кроме того, по сравнению с алмазом и кубическим нитридом бора карбид бора проще в производстве, имеет более низкую стоимость и поэтому находит более широкое применение. В некоторых местах он может заменить дорогой алмаз и обычно используется в таких областях, как шлифовка, полировка и сверление.

Применение карбида бора

Карбид бора (В4С) получают высокотемпературным (около 1371—2482°С) взаимодействием оксида бора, В2О3 и углерода в печи электросопротивления. Это черное блестящее твердое вещество. Он широко используется в качестве абразива, поскольку его твердость приближается к твердости алмаза. Он также используется в качестве легирующего агента, особенно в молибденовых сталях.
Кроме того, он используется в волочильных штампах и калибрах или в термостойких деталях, таких как сопла. Состав: B6C или B4C; первый более твердый, но обычно содержит избыток графита, который трудно отделить от порошка. Таким образом, его можно использовать в качестве раскислителя при литье меди, а также при притирке, поскольку графит действует как смазка. Borofluxis B4C с чешуйчатым графитом, используемым в качестве литейного флюса. Детали B4C изготавливаются методом горячего прессования, спекания и спекания HIP (HIP = горячий изостатический пресс). В промышленности уплотнение осуществляется горячим прессованием (2100–2200°С, 20–40 МПа) в аргоне. Наилучшие свойства достигаются при уплотнении чистого мелкодисперсного порошка без добавок. Спекание без давления до высокой плотности возможно с использованием ультрадисперсного порошка с добавками (особенно углеродом). Спекание менее затратно, чем горячее прессование, но его можно использовать и для получения более сложных форм.
Специальные составы деталей включают соединение B4C с плавленым силикатом натрия, боратными фриттами, стеклами, пластмассами или резинами для придания прочности, твердости или стойкости к истиранию. Керметы и MMC на основе B4C (особенно Al/B4C, Mg/B4C, Ti/B4C) и CMC (например, TiB2/B4C) обладают уникальными свойствами, в том числе превосходными баллистическими характеристиками, что делает эти материалы пригодными для узкоспециализированного применения. Высокотемпературная прочность, малый вес, коррозионная стойкость и твердость делают эти композиты особенно привлекательными. Формы B4C можно склеивать методом реакционной связи с использованием SiC в качестве связующей фазы. Образуются смеси B4C–C, которые затем реагируют с кремнием с образованием связи SiC. SiCalso можно использовать в качестве вспомогательного средства для спекания B4C и наоборот.

Карбид бора — твердый бороуглеродный керамический материал, используемый в танковой броне, бронежилетах, диверсионных порохах для двигателей, поглотителях нейтронов, режущих инструментах и ​​штампах, а также в тормозных накладках транспортных средств. Действует как антиоксидантная добавка в магнезиально-углеродистых кирпичах. Он используется в качестве прекурсора при производстве борсодержащих материалов, таких как борид титана.

Карбид бора (B4C) представляет собой твердый черный кристалл, который используется в качестве абразивного порошка и добавки для упрочнения композитных деталей в самолетах.

ФактФактовыставка и выставка оборудования