碳化硼与碳化硅有什么区别?

碳化硼与碳化硅有什么区别?,第1张

  碳化硼:

  碳化硼主要是以含硼的碳化物为主体的磨料。碳化硼,又名一碳化四硼,分子式为B4C,通常为灰黑色粉末。俗称人造金刚石,是一种有很高硬度的硼化物。与酸、碱溶液不起反响,容易制造而且价钱相对廉价。普遍应用于硬质资料的磨削、研磨、钻孔等。

碳化硼坚硬黑色有光泽晶体。硬度比工业金刚石低,但比碳化硅高。与大多数陶器相比,易碎性较低。具有大的热能中子俘获截面。抗化学作用强。不受热氟化氢和硝酸的腐蚀。溶于凝结的碱中,不溶于水和酸。相对密度(d204)2.508~2.512。熔点2350℃。沸点3500℃。

  碳化硅:

  碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。

  碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的根本种类,都属α-SiC。

  1、黑碳化硅含SiC约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的资料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火资料、铸铁和有色金属等。

2、绿碳化硅含SiC约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制造的磨具适于轴承的超精加工,可使外表粗糙度从Ra32~0。16微米一次加工到Ra0。04~0。02微米。

碳化硼有一定毒性和刺激性,所以长期近距离接触需要一定的防护措施。例如避免吸入其粉尘和皮肤直接接触。

坚硬黑色有光泽晶体。硬度比工业金刚石低,但比碳化硅高。与大多数陶器相比,易碎性较低。具有大的热能中子俘获截面。抗化学作用强。不受热氟化氢和硝酸的侵蚀。溶于熔化的碱中,不溶于水和酸。相对密度(d204)2.508~2.512。熔点2350℃。沸点3500℃。

用途:

控制核裂变

碳化硼可以吸收大量的中子而不会形成任何放射性同位素,因此它在核能发电场里他是很理想的中子吸收剂,而中子吸收剂主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反应炉场里主要是做成可控制的棒状,但有的时候会因为要增加表面积而把它制成粉末状。 1986年切尔诺贝利核事故时,驻俄罗斯托祖克的一个前线航空兵团被全部调往切尔诺贝利以东,从米-8到米-26各型直升机立即投入到空运任务中。碳化硼耗尽后又开始投放普通沙子。随着投放的进展,飞行也变得容易得多。直升机投下了近2000吨碳化硼和沙子后,工程师终于宣布反应堆内的链式反应停止了,最终直升机的总运量达5000吨。[1]

研磨材料

由于碳化硼是一种比碳化硅或碳化钨还要硬的固体,在很久以前它已经作为一种粗砂研磨材料。由于它本身熔点高,不易铸成人工制品,但是通过高温熔炼粉末,它可以加工成简单的形状。用于硬质合金、宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光。

涂层涂料

碳化硼还可以作为军舰和直升机的陶瓷涂层,其重量轻并且有抵抗穿甲弹穿透热压涂层成整体防层的能力。

喷嘴

在军火工业中可用作制造枪炮喷嘴。碳化硼,极硬又耐磨,与酸碱不起反应,耐高/低温,耐高压,密度≥2.46g/cm3显微硬度≥3500kgf/mm2,抗弯强度≥400Mpa,熔点为2450℃。因为碳化硼喷嘴具有的以上耐磨高硬度的特点,碳化硼喷砂嘴将逐渐取代已知的硬质合金/钨钢和碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化锆等材质的喷砂嘴。

其他

碳化硼还用于金属硼化物的制造以及冶炼硼钠、硼合金和特殊焊接等。

碳化硼坚硬黑色有光泽晶体。硬度比工业金刚石低,但比碳化硅高。与大多数陶器相比,易碎性较低。具有大的热能中子俘获截面。抗化学作用强。不受热氟化氢和硝酸的侵蚀。溶于熔化的碱中,不溶于水和酸。相对密度(d204)2.508~2.512。熔点2350℃。沸点3500℃。

氮化硼耐腐蚀,电绝缘性很好,比电阻大于10-6

Ω.cm;压缩强度为170MPa;在c轴方向上的热膨胀系数为41×10-6/℃

而在d轴方向上为-2.3×10-6

;在氧化气氛下最高使用温度为900℃,而在非活性还原气氛下可达2800℃,但在常温下润滑性能较差

送上所述碳化硼硬度高,性质相对稳定,使用温度也高,所以碳化硼更好


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