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碳化硼
1325/5000碳化硼
别名黑钻，配方为₄C，B通常为有色粉末。它是已知的三种最坚硬的材料之一(其他两种是金刚石和立方氮化硼)，用于坦克装甲，防弹服和许多工业应用。穆氏硬度为9.3
它是19世纪硼化物研究的副产品，直到1930年代才进行科学研究。碳化硼可以通过在电炉中用碳还原三氧化硼来制备。
碳化硼可以吸收大量中子而不会形成任何放射性同位素，因此它是核电厂中理想的中子吸收剂，主要控制核裂变速率。碳化硼通常在核反应堆现场制成可控棒，但有时会粉末化以增加表面积。
它具有低密度，高强度，高温稳定性和良好的化学稳定性的特点。它用于耐磨材料，陶瓷增强相，特别是在轻型装甲，反应堆中子吸收剂等中;此外，与金刚石和立方氮化硼相比，碳化硼易于制造且价格便宜，因此用途更广泛并可以在某些地方替代昂贵的钻石，这些钻石通常用于磨削，打磨和钻孔。
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中文名 : 碳化硼 |
Control information : This product is not controlled |
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English names: Boroncarbide，Tetraboroncarbide |
Alias: Boron monocarbide |
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Nature of the: Low density, high strength and high temperature stability |
化学式
B4C，
相对分子质量
55.26
字符：
坚硬的黑色闪亮晶体。 硬度低于工业金刚石，但高于碳化硅。 与大多数陶器相比，它不那么脆弱。 它具有较大的热中子俘获截面。 耐化学性强。 耐热氟化氢和硝酸。 溶于熔融碱，不溶于水和酸。 相对密度(d204)2.508〜2.512。 熔点为2350℃。 沸点3500℃。
采用防化学陶器，耐磨工具制造。
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Quality control program |
Project index values |
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Content (B4C) |
≥90.0% |
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Total amount of free carbon, boron trioxide and other impurities |
≤10.0% |
理化常数
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Alias |
B4-c, B4C, black diamond, tetraboron carbide |
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CAS |
12069-32-8 |
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Chemical formula |
B4C |
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Molar mass |
55.255 g mol |
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Appearance |
Black powder |
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The Density of |
2.52 g/cm |
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Melting point |
2350 °C (2623.15 K) |
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The boiling point |
>3500 °C (>3773.15 K)
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理化性质
它不与酸和碱溶液反应，具有很高的化学势，中子吸收，耐磨性和半导体导电性。是最酸稳定的物质之一，在所有浓或稀酸或碱溶液中均稳定。碳化硼在800℃的空气环境中基本稳定。由于在较高温度下氧化而形成的氧化硼的气相损失，因此变得不稳定并形成二氧化碳和三氧化硼。
当某些过渡金属及其碳化物共存时，它们具有特殊的稳定性。元素在1000〜1100℃。在适当的温度下，据报道碳化硼很容易氮化或与过渡金属氧化物反应生成相应的氮化硼。表Ⅳ，Ⅴ和Ⅵ中第一个过渡期且强度高反应形成金属硼化物碳化硼粉末。但是，在较高的反演范围内，硼化物主要是稀土和碱土金属中的六溴化物。
当氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠，碳酸钾熔融时，碳化硼易分解，并测定硼的含量。
t的莫氏硬度为9.3，是仅次于金刚石和氮化硼的第三高硬度物质。 (低于碳化硅9.5)
由于该制备方法，碳化硼易于形成碳缺陷，这导致b / c比在大范围内变化而不影响其晶体结构，这通常导致其物理和化学性质的降低。该缺陷通常难以通过粉末衍射解决，并且经常需要化学滴定和能量损失谱测定。
应用
碳化硼吸收大量中子而不会形成任何放射性同位素，使其成为主要控制核裂变速率的核电站的理想中子吸收剂。碳化硼通常在核反应堆现场制成可控棒，但有时会粉末化以增加表面积。
磨料
因为碳化硼长期以来被用作粗磨料。由于其熔点高，不易铸造成人工制品，但通过在高温下熔融粉末，可以加工成简单的形状。用于研磨，研磨，钻孔和抛光硬质材料，例如硬质合金和宝石。
涂料
碳化硼也可以用作军舰和直升机的陶瓷涂层。它重量轻，并具有抵抗穿透热压涂层的穿透剂以形成整体保护层的能力。