碳化硼

　 　 以碳化硼為主體的磨料。
　 　 碳化硼（boron carbide ），又名一碳化四硼，分子式為B4C，通常為灰黑色粉末。俗稱人造金剛石，是一種有很高硬度的硼化物。與酸、堿溶液不起反應(yīng)，容易制造而且價格相對便宜。廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔等。
　 　 化學(xué)式
　 　 B4C3
　 　 相對分子質(zhì)量
　 　 55.26
　 　 性狀
　 　 堅硬黑色有光澤晶體。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。
　 　 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。用硫酸、氫氟酸的混合酸處理后，在空氣中800℃煅燒21h，可完全分解并形成三氧化碳和三氧化二硼。
　 　 當(dāng)有一些過渡金屬及其碳化物共存時，有特殊的穩(wěn)定性。在1000～1100℃條件下元素周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族過渡金屬與碳化硼粉末強(qiáng)烈反應(yīng)形成金屬硼化物。
　 　 在硝酸存在下用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀熔融時，碳化硼容易分解和制成溶液。
　 　 它的摩氏硬度為9.3，并是繼氮化硼、金剛石、富勒烯化合物和鉆石整體纖管后的第五種已知最硬的物質(zhì)。
　 　 制備
　 　 它在19世紀(jì)作為金屬硼化物研究的副產(chǎn)品被發(fā)現(xiàn)，直到1930年代才被科學(xué)地研究。碳化硼可由電爐中用碳還原三氧化二硼（B2O3）制得。
　 　 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�增加表面積而把它制成粉末狀。
　 　 1986年切爾諾貝利核事故時，駐俄羅斯托祖克的一個前線航空兵團(tuán)被全部調(diào)往切爾諾貝利以東，從米-8到米-26各型直升機(jī)立即投入到空運(yùn)任務(wù)中。碳化硼耗盡后又開始投放普通沙子。隨著投放的進(jìn)展，飛行也變得容易得多。直升機(jī)投下了近2000噸碳化硼和沙子后，工程師終于宣布反應(yīng)堆內(nèi)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)停止了，最終直升機(jī)的總運(yùn)量達(dá)5000噸。[1]
　 　 研磨材料
　 　 由于碳化硼是一種比碳化硅或碳化鎢還要硬的固體，在很久以前它已經(jīng)作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔點(diǎn)高，不易鑄成人工制品，但是通過高溫熔煉粉末，它可以加工成簡單的形狀。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。
　 　 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。
　 　 噴嘴
　 　 在軍火工業(yè)中可用作制造槍炮噴嘴。碳化硼，極硬又耐磨，與酸堿不起反應(yīng)，耐高/低溫,耐高壓，密度≥2.46g/cm3;顯微硬度≥3500kgf/mm2，抗彎強(qiáng)度≥400Mpa，熔點(diǎn)為2450℃。因?yàn)樘蓟�硼噴嘴具有的以上耐磨高硬度的特點(diǎn),碳化硼噴砂嘴將逐漸取代已知的硬質(zhì)合金/鎢鋼和碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等材質(zhì)的噴砂嘴。
　 　 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。