碳化硼(CY-HBN)為堅硬黑色有金屬光澤晶體,俗稱黑鉆石。由硼酸和碳素材料在電爐中高溫冶煉,粉碎加工而成的一種粉末狀產(chǎn)品。理論密度為2.52g∕cm3,熔點為2450℃,顯微硬度為4950kgf∕mm2。其硬度僅次于金剛石和立方氮化硼,與金剛石、立方氮化硼同屬于超硬材料。具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、強(qiáng)度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、比重輕等特點,在很多新材料領(lǐng)域里得到廣泛應(yīng)用。碳化硼不溶于水和有機(jī)溶劑,化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),耐酸、堿腐蝕,幾乎不與所有的酸、堿溶液反應(yīng)。碳化硼還具有如下多種特性:具有較大的熱中子俘獲截面,中子吸收能力強(qiáng),故有中子吸收劑之稱;具有半導(dǎo)體性等。
磨料與耐火材料
憑借卓越的硬度和耐磨性,碳化硼在研磨領(lǐng)域大展身手。它常被用作磨料,以及耐磨耐腐蝕陶瓷器件和汽車零部件的制造。在硬質(zhì)合金、工程陶瓷及藍(lán)寶石等硬質(zhì)材料的拋光、精研或粉碎過程中,碳化硼發(fā)揮著不可或缺的作用。近年來,隨著LED等光電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,碳化硼逐漸取代金剛石,成為研磨藍(lán)寶石晶片的優(yōu)選材料,有效降低了研磨成本。藍(lán)寶石材料襯底的生產(chǎn)過程中,碳化硼磨料發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。此外,碳化硼在結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域也大有可為。通過粉末冶金技術(shù),可以制造出耐磨、耐腐蝕的碳化硼器件,這些器件在多個工業(yè)領(lǐng)域中均展現(xiàn)出卓越的應(yīng)用效果。
當(dāng)碳化硼暴露在600℃以上的高溫環(huán)境中時,其表面會氧化生成B?O?薄膜,導(dǎo)致其發(fā)生一定程度的軟化。因此,在磨料領(lǐng)域的應(yīng)用中,碳化硼并不適宜用于溫度過高的干磨環(huán)境,而更適合在拋光液中進(jìn)行研磨。然而,這種氧化特性也有其獨特之處,它能夠阻止B?C的進(jìn)一步氧化,從而在耐火材料的應(yīng)用中展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢。
3半導(dǎo)體工業(yè)元件和熱電元件:碳化硼陶瓷具有半導(dǎo)體特性和較好的熱導(dǎo)性能,可用作高溫半導(dǎo)體元器件,也可以用作半導(dǎo)體工業(yè)中的氣體分布盤、聚焦環(huán)、微波或紅外窗口、DC插頭等。B4C與C結(jié)合可用作高溫?zé)犭娕荚褂脺囟雀哌_(dá)2300℃,同時也可用作抗輻射熱電元件;
碳化硼在高溫?zé)犭娕贾械膽?yīng)用
基于其出色的熱電性能,碳化硼在高溫測量與控制領(lǐng)域找到了新的應(yīng)用——高溫?zé)犭娕嫉闹苽洹H毡竞偷聡目茖W(xué)家們已經(jīng)利用碳化硼的熱電性,成功燒結(jié)出可測溫至2200℃的溫差電偶。這種由碳化硼棒、石墨管及氮化硼(CY-HBN)襯套組成的熱電偶,不僅穩(wěn)定性高,而且能在惰性氣體和真空中長期可靠地使用,為高溫測量與控制提供了新的解決方案。
杭州九朋新材料有限公司用電法合成高純99.9%納米碳化硼,粒度30nm 50nm 100nm,在新能源,半導(dǎo)體,芯片行業(yè)效果優(yōu)異,完全代替進(jìn)口,應(yīng)用范圍廣大。
碳化硼(Boron carbide)
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CY-HBN
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外觀(appearance)
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灰白色粉體
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晶型(crystal form)
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六方
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純度%(purity )
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99.9
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平均粒徑(grain size)
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50-60nm
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比表面積(SSA ,m2/g)
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20-30
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熔點(melting point)
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2250℃
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比重(specific weight)
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2.52g/cm3
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顯微硬度(microhardness)
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5600—6200Kg/mm2
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莫氏硬度(Moh's hardness)
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9.46
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