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碳化硼材料的制备技术

作者:admin    发布时间:2020-09-30 06:41:38     浏览次数 :282


   碳化硼的硬度仅次于金刚石和立方氮化硼 a 尤其是 近于恒定的高温硬度 (>3OGpa) 是其它任何材料都无可 比拟的 a 故成为超硬材料家族中的重要成员 O 碳化硼为菱 面体 a 目前被广泛接受的碳化硼模型是 1B 11C 组成的二十 面体和 C-B-C 链构成的菱面体结构 [1~2]O 正是由于这种特 殊的结合方式 a 碳化硼具有许多优良性能 (见表 1)a 被广 泛应用于耐火材料 。

 
工程陶瓷 :
 
       核工业 航天航空等领域 O 本文综述了碳化硼粉末及碳化硼陶瓷的制备技术在国内 外的研究现状及进展情况 a 并展望了其发展 O。
 
碳化硼粉末的合成:
 
      这是合成 B 4C 粉末的最古老的方法 a 早在化学计量的B 4C 被确定 (1934年 ) 后不久 a 电炉生产工业用 B 4C 的研究就获得了成功 a B 4C 作为磨料开始在工业上得到应用 O 将 硼单质或含硼的化合物与碳粉或含碳的化合物均匀混合后放在高温设备 a 例如电管炉或电弧炉中 a 通以保护气体Ar 或 N 2气在一定温度下合成 B 4C 粉末 a 其基本的化学方程式为 12B 203(4H 3B03) +7C=B4C+6C0(g ) (+3H20(g ) >由于硼酸和硼酐分别在低温和高温下有较大的挥发性 a 所以通常加入过量的硼酸和硼酐 a 才能获得高纯和稳 定的 B 4C 粉 O 碳管炉碳热还原法生产碳化硼粉末的生产工 艺流程如图 1[5]所示 O此种方法合成 B 4C 粉末的优点是 1设备结构简单 占 地面积小 投资小 建成速度快 工艺操作成熟 稳定和容易控制 但也有很大的缺陷 a 包括能耗大 生产能力较低 高温下对炉体的损坏严重 a 尤其是合成的粉末平均粒径 大 (2O~4Oum) [6]a 可以直接用于磨料 a 而作为烧结 B 4C 的 原料还需要大量的破碎处理工序 a 大大增加了生产成本。
       本文综述了国内外碳化硼粉末和碳化硼陶瓷制备技术的研究现状与进展情况 a 重点介绍了碳管炉 电弧炉碳热还原法 自蔓延高温合成法 激光诱导化学气相沉积法溶胶凝胶 碳热还原法合成碳化硼粉末以及热压 热等静压 无压烧结 放电等离子烧结和反应烧结制备 碳化硼陶瓷的研究进展。

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