碳化硼
碳化硼（boron carbide ），别名黑钻石，分子式为B4C，通常为灰黑色微粉。是已知最坚硬的三种材料之一（其他两种为金刚石、立方相氮化硼），用于坦克车的装甲、避弹衣和很多工业应用品中。它的摩氏硬度为9.3。 它在19世纪作为金属硼化物研究的副产品被发现，直到1930年代才被科学地研究。碳化硼可由电炉中用碳还原三氧化二硼制得。 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它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。 因具有密度低、强度大、高温稳定性以及化学稳定性好的特点。在耐磨材料、陶瓷增强相，尤其在轻质装甲，反应堆中子吸收剂等方面使用。此外，和金刚石和立方氮化硼相比，碳化硼制造容易、成本低廉，因而使用更加广泛，在某些地方可以取代价格昂贵的金刚石、常见在磨削、研磨、钻孔等方面的应用。[1]
目录
物理化学性质
与酸、碱溶液不起反应，具有高化学位、中子吸收、耐磨及半导体导电性。是对酸最稳定的物质之一，在所有浓或稀的酸或碱水溶液中都稳定。用硫酸、氢氟酸的混合酸处理后，在空气中800℃煅烧21h，可完全分解并形成三氧化碳和三氧化二硼。
当有一些过渡金属及其碳化物共存时，有特殊的稳定性。
碳化硼 在1000～1100℃条件下元素 周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族过渡金属与碳化硼粉末强烈反应形成金属 硼化物。 在硝酸存在下用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾熔融时，碳化硼容易分解和制成溶液。
基本信息
名称； 碳化硼
英文名：boron carbide
别名： 一碳化四硼
分子式： B4C
产品用途：用于硬质合金、宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光，金属硼化物的制造以及冶炼硼钠、硼合金和特殊焊接等。
物化性质：
灰黑色粉末。
相对密度2.52。
熔点2350℃。
沸点＞3500℃。
与酸、碱溶液不起反应，具有高化学位、中子吸收、耐磨及半导体导电性。是对酸最稳定的物质之一，在所有浓或稀的酸或碱水溶液中都稳定。用硫酸、氢氟酸的混合酸处理后，在空气中800℃煅烧21h，可完全分解并形成三氧化碳和三氧化二硼。
当有一些过渡金属及其碳化物共存时，有特殊的稳定性。
在1000～1100℃条件下元素周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族过渡金属与碳化硼粉末强烈反应形成金属硼化物。
包装及储存：聚乙烯塑料盒包装，贮存于清洁干燥的库房中。
在硝酸存在下用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾熔融时，碳化硼容易分解和制成溶液。
碳化硼俗称人造金刚石，是一种有很高硬度的硼化物。[2]
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。
制备
它在19世纪作为金属硼化物研究的副产品被发现，直到1930年代才被科学地研究。碳化硼可由电炉中用碳还原三氧化二硼（B2O3）制得。
应用
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。
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。
包装及储存
聚乙烯塑料盒包装，贮存于清洁干燥的库房中[3]
主要用途
在军火 工业中可用作制造枪炮喷咀。碳化硼较元素硼容易制造而且 价格相对便宜，其最大的用途就是在 军事工业中。 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。还可用于硬质合金宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光、金属硼化物的制造及治炼硼钢、硼合金和特殊焊接等。
碳化硼喷嘴特点：
具有与碳化硼相同的性能，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
参考来源
- ↑ 氮化硼碳化硼哪个比较硬搜狗问问
- ↑ 碳化硼的研究进展微信
- ↑ 碳化硼的用途有哪些？知乎