熔點(diǎn)2450°C沸點(diǎn)3500°C密度2.51g/mLat25°C(lit.)形態(tài)powder比重2.51顏色Black水溶解性Insolubleinwater.Merck14,1344穩(wěn)定性Stable.Incompatiblewithoxidizingagents.Notflammable.InChIKeyNOJMLSPGQSYAIT-UHFFFAOYSA-NCAS數(shù)據(jù)庫12069-32-8(CASDataBaseReference)NIST化學(xué)物質(zhì)信息Boroncarbide(12069-32-8)EPA化學(xué)物質(zhì)信息Boroncarbide(B4C)(12069-32-8)碳化硼用途與合成方法理化性質(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。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與酸堿溶液不起反應(yīng)，分子式為B4C，相對密度2.52，熔點(diǎn)2350℃，沸點(diǎn)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(dǎo)體導(dǎo)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(yīng)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(diǎn)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(yīng)生成的。另外可用碳鎂還原法或碳?xì)溥€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(yīng)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(yīng)堆中的中子控制棒，也用于冶煉硼鋼、硼合金和進(jìn)行特殊焊接等。碳化硼與鋁的合金(含B4C高達(dá)50%)用于中子遮蔽、反應(yīng)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(xué)成分的一類陶瓷。碳化硼的化學(xué)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(dá)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(jìn)行還原來制備，反應(yīng)式為：2B2O3+6Mg+C→B4C+6MgO，反應(yīng)溫度為1000～1200℃。此反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，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(xì)(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(diǎn)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(dǎo)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?、陶瓷、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(yīng)堆的中子吸收劑等?；瘜W(xué)性質(zhì)灰黑色粉末。用途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(yīng)堆用途用于硬質(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。用途防化學(xué)呂陶器、耐磨工具制造。