简介
管制信息
本品不受管制
名称
中文名称:碳化硼
英文别名:Boroncarbide,Tetraboroncarbide
化学式
B4C
相对分子质量
55.26
性状
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℃。
储存
密封保存。
用途
防化学品陶器、耐磨工具制造。
质检信息质检项目指标值
?质检项目 | 项目指标值? |
---|
?含量(B4C) | ?≥90.0% |
?游离炭及三氧化二硼和其它杂质总量 | ?≤10.0% |
理化常数
名称; 碳化硼 |
IUPAC英文名 | Boron carbide |
别名 | B4-C、B4C、黑钻石、一碳化四硼 |
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CAS号 | 12069-32-8 |
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化学式 | B4C |
摩尔质量 | 55.255 g mol |
外观 | 黑色粉状 |
密度 | 2.52 g/cm (固) |
熔点 | 2350 °C (2623.15 K) |
沸点 | >3500 °C (>3773.15 K) |
在水中的
溶解度 | 不可溶 |
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晶体结构 | 菱方 |
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MSDS | External MSDS |
主要危险 | 有害,刺激性 |
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相关化学品 | 氮化硼 |
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。
它的摩氏硬度为9.3,并是继氮化硼、金刚石、富勒烯化合物和钻石整体纤管后的第五种已知最硬的物质。
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。
[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。
包装及储存
聚乙烯塑料盒包装,贮存于清洁干燥的库房中。