12069-32-8
中文名稱
碳化硼
英文名稱
Boron carbide
CAS
12069-32-8
EINECS 編號
235-111-5
分子式
CB4
MDL 編號
MFCD00011520
分子量
55.25
MOL 文件
12069-32-8.mol
更新日期
2025/01/08 16:40:31
12069-32-8 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
碳化硼碳化硼, 99+%
英文別名
B4C HD 07B4C HD 15
B4C HD 20
B4C HP
B4C HS
BORON CARBIDE
Carbon tetraboride
B4-C
Boron carbide (B4C)
boroncarbide(b4c)
Tetrabor
Boroncarbidepowdermeshgrayblackpowder
Boroncarbidesinteredblackxtlmmanddown
BORON CARBIDE 15-62 UM
BORON CARBIDE, POWDER, -200 MESH
BORON CARBIDE, -60+230 MESH
BORON CARBIDE, POWDER, <10 MICRONS
BORON CARBIDE, SINTERED
Boroncarbide,98%
Boroncarbide,powder,99+%
所屬類別
無機化工產(chǎn)品: 無機鹽: Cb硼化物物理化學性質(zhì)
外觀性狀灰黑色粉末。
熔點2450°C
沸點3500°C
密度2.51 g/mL at 25 °C(lit.)
溶解度insoluble in H2O, acid solutions
形態(tài)powder
比重2.51
顏色黑色
電阻率 (resistivity)4500 (ρ/μΩ.cm)
水溶解性Insoluble in water.
晶體結(jié)構(gòu)Hexagonal
Merck14,1344
穩(wěn)定性穩(wěn)定的。與氧化劑不相容。不易燃。
InChIKeyNOJMLSPGQSYAIT-UHFFFAOYSA-N
CAS 數(shù)據(jù)庫12069-32-8(CAS DataBase Reference)
NIST化學物質(zhì)信息Boron carbide(12069-32-8)
EPA化學物質(zhì)信息Boron carbide (B4C)(12069-32-8)
安全數(shù)據(jù)
應用領域
用途一
粉狀物用作研磨材料，模制品可作抗磨材料，也用于原子核反應堆用途二
用于硬質(zhì)合金、寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光，金屬硼化物的制造以及冶煉硼鋼、硼合金和特殊焊接等。用途三
防化學呂陶器、耐磨工具制造。參考質(zhì)量標準
參考標準▼
▲
分類
規(guī)格號
檢查號
碳化硼含量/%，≥
雜質(zhì)含量/%，≤
磨粒
60～80#
80#
94
6
磨粉
100～180#
180#
93
7
磨粉
240~320#
280#90
10
磨粉
M40～M28
M40～M28
89
11
磨粉
M28～M14
M28～M14
87
13
磨粉
M10
Ml0
85
15
磨粉
M7
M7
83
17
磨粉
M5～M3.5
M5~M3.5
80
20
制備方法
方法一
碳熱還原法將石墨、煤粉碎后，與硼酸按0.5：0.5：3的配料比放入球磨機充分混勻后，置于單相雙極臥式電弧爐內(nèi)，在1700～2300℃進行碳化反應。反應完成后，出料、冷卻、破碎、選取、熱水洗滌，再經(jīng)粗碎、磨粉、酸洗(溫度不低于80℃，12h)后，用水洗至中性，然后用沉降和串聯(lián)水洗法選分、干燥、篩分，制得碳化硼成品。其4H3BO3+7C→B4C+6CO↑+6H2O
常見問題列表
理化性質(zhì)
碳化硼是具有金屬光澤的黑色晶體，硬度僅次于金剛石，高于碳化硅，莫氏硬度為9.3?；瘜W性質(zhì)穩(wěn)定，與酸堿溶液不起反應，分子式為B4C，相對密度2.52，熔點2350℃，沸點高于3500℃。熔融的碳化硼能溶解大量的石墨碳。碳化硼在稀酸溶液中穩(wěn)定，能被硫酸與氫氟酸的混合酸、硫酸和硝酸的混合酸所分解。在氧氣中加熱至1000℃時緩慢地氧化成二氧化碳和三氧化二硼。碳化硼對熱中子有高俘獲能力，耐磨，具半導體導電性。在大多數(shù)情況下，因碳化硼(B4C)作控制材料，可以滿足高溫反應堆的要求。在碳化硼中提高B10元素的濃度，可以提高硼材料的控制效率。碳化硼的密度為2.51×103kg/m3，熔點為2450℃，熱膨脹系數(shù)(20～800℃)為4.5×10-6/℃。
圖1為碳化硼分子結(jié)構(gòu)式。
工業(yè)用碳化硼主要制取方法是在電弧爐中熔化硼酐，使之與碳反應生成的。另外可用碳鎂還原法或碳氫還原法制得。碳化硼主要用作磨料，供磨削拋光工業(yè)使用。
碳化硼通常由氧化硼和碳在電爐中高溫受熱而制備。反應式如下：2B2O3+7C→B4C+6CO。
產(chǎn)品質(zhì)量一般要求是磨粒類含B4C不少于94%， 磨粉類不少于90%。
碳化硼主要用于硬質(zhì)合金、寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光。模制品可作抗磨材料、耐火材料， 用以制造硬質(zhì)抗蝕性陶瓷及抗水軸承， 用作核反應堆中的中子控制棒，也用于冶煉硼鋼、硼合金和進行特殊焊接等。碳化硼與鋁的合金 (含B4C高達50%) 用于中子遮蔽、反應爐屏遮等。
碳化硼用塑料袋包裝， 貯于干燥、潔凈的庫房中。
以上信息由Chemicalbook的曉楠編輯整理(2015-09-21)。
碳化硼陶瓷
碳化硼陶瓷是以碳化硼為主要化學成分的一類陶瓷。碳化硼的化學式為B4C，屬六角菱形晶系，在晶胞中有12個硼原子，晶格參數(shù)co＝1.212nm，ao＝0. 56nm。晶體結(jié)構(gòu)中存在著可容納直徑達 0.18nm的原子，因而可以把鋰或氦原子保留在晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)。碳化硼粉末合成主要采用碳熱還原法，除了用硼酐直接還原外，還可在碳(C)存在的情況下，將硼酐用Mg進行還原來制備，反應式為：2B2O3+6Mg+C→B4C +6MgO，反應溫度為1000～1200℃。此反應為強放熱反應，最終產(chǎn)物需用 H2SO4或HCl酸洗，然后用熱水洗滌，即可獲得較純且粒度細 (0.1～ 5μm)、不含C的碳化硼粉末。碳化硼陶瓷主要以熱壓燒結(jié)為主，也可采用熱等靜壓和無壓燒結(jié)。熱壓燒結(jié)的溫度為2000～2100℃，一般要加入Mg、 Al、Cr、Si、Ti等金屬或Al2O3、MgO 等氧化物或玻璃作為燒結(jié)助劑。碳化硼的熔點為2450℃，理論密度2.519g/cm3，彈性模量為360～460GPa，熱膨脹系數(shù)為5.73×10-6/K (300～1970K)，200℃時的熱導率為24W/(m·K)，顯微硬度4950kg/mm2，僅低于金剛石和立方氮化硼，具有較大的熱中子俘獲截面?？捎脕砑庸毷⑻沾?、鑄模、車刀和軸承等。也可用作噴砂嘴、防彈材料以及原子反應堆的中子吸收劑等。知名試劑公司產(chǎn)品信息
Alfa Aesar
碳化硼,99+%Boron carbide, 99+%(12069-32-8)
Sigma Aldrich
12069-32-8(sigmaaldrich)