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碳化硼
最堅(jiān)硬的三種材料之一
碳化硼（boron carbide ），別名黑鉆石，分子式為B?C，通常為灰黑色微粉。是已知最堅(jiān)硬的三種材料之一（其他兩種為金剛石、立方相氮化硼），用于坦克車的裝甲、避彈衣和很多工業(yè)應(yīng)用品中。它的摩氏硬度為9.3。
碳化硼可以吸收大量的中子而不會形成任何放射性同位素，因此它在核能發(fā)電場里它是很理想的中子吸收劑，而中子吸收劑主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反應(yīng)爐場里主要是做成可控制的棒狀，但有的時候會因?yàn)橐黾颖砻娣e而把它制成粉末狀。
因具有密度低、強(qiáng)度大、高溫穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。在耐磨材料、陶瓷增強(qiáng)相，尤其在輕質(zhì)裝甲，反應(yīng)堆中子吸收劑等方面使用。此外，和金剛石和立方氮化硼相比，碳化硼制造容易、成本低廉，因而使用更加廣泛，在某些地方可以取代價(jià)格昂貴的金剛石、常見在磨削、研磨、鉆孔等方面的應(yīng)用。
基本信息
| 中文名 | 碳化硼 |
| 沸點(diǎn) | 3500 |
| 化學(xué)式 | B4C |
| 摩爾質(zhì)量 | 55.26 |
| 外觀 | 灰黑色微粉 |
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簡介
B4C的結(jié)構(gòu)基元
中文名稱：碳化硼
化學(xué)式
B4C，
相對分子質(zhì)量
55.26
性狀
堅(jiān)硬黑色有光澤晶體。硬度比工業(yè)金剛石低，但比碳化硅高。與大多數(shù)陶器相比，易碎性較低。具有大的熱能中子俘獲截面。抗化學(xué)作用強(qiáng)。不受熱氟化氫和硝酸的侵蝕。溶于熔化的堿中，不溶于水和酸。相對密度(d204)2.508～2.512。熔點(diǎn)2350℃。沸點(diǎn)3500℃。
儲存
密封保存。
用途
防化學(xué)品陶器、耐磨工具制造。
質(zhì)檢信息質(zhì)檢項(xiàng)目指標(biāo)值
質(zhì)檢項(xiàng)目 | 項(xiàng)目指標(biāo)值 |
含量(B4C) | ≥90.0% |
游離炭及三氧化二硼和其它雜質(zhì)總量 | ≤10.0% |
理化常數(shù)
名稱； 碳化硼 | |
IUPAC英文名 | Boron carbide |
別名 | B4-C、B4C、黑鉆石、一碳化四硼 |
CAS號 | 12069-32-8 |
化學(xué)式 | B4C |
55.255 g mol |
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物理化學(xué)性質(zhì)
與酸、堿溶液不起反應(yīng)，具有高化學(xué)位、中子吸收、耐磨及半導(dǎo)體導(dǎo)電性。是對酸最穩(wěn)定的物質(zhì)之一，在所有濃或稀的酸或堿水溶液中都穩(wěn)定。碳化硼在空氣環(huán)境下中800℃以下是基本穩(wěn)定的，由于其在更高的溫度氧化形成的氧化硼呈氣相流失，導(dǎo)致其不穩(wěn)定，氧化形成二氧化碳和三氧化二硼。
碳化硼
由于制備手段的因素，碳化硼容易形成碳缺陷，導(dǎo)致硼碳比在很大的范圍內(nèi)變化而不影響其晶體結(jié)構(gòu)，這往往導(dǎo)致其理化性能的降低。這種缺陷往往難以通過粉末衍射分辨，常常需要化學(xué)滴定以及能量損失譜確定。
制備
2B2O3+7C=B4C+6CO
應(yīng)用
控制核裂變
碳化硼可以吸收大量的中子而不會形成任何放射性同位素，因此它在核能發(fā)電場里他是很理想的中子吸收劑，而中子吸收劑主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反應(yīng)爐場里主要是做成可控制的棒狀，但有的時候會因?yàn)橐黾颖砻娣e而把它制成粉末狀。
1986年切爾諾貝利核事故時，俄羅斯投下了近2000噸碳化硼和沙子后，最終使反應(yīng)堆中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)停止。
涂層涂料
碳化硼還可以作為軍艦和直升機(jī)的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。
其他
碳化硼還用于金屬硼化物的制造以及冶煉硼鈉、硼合金和特殊焊接等。
包裝及儲存
聚乙烯塑料盒包裝，貯存于清潔干燥的庫房中。
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