碳化硼

中文名稱：碳化硼

B₄C，

相對分子質量

55.26

性狀

堅硬黑色有光澤晶體。硬度比工業金剛石低，但比碳化硅高。與大多數陶器相比，易碎性較低。具有大的熱能中子俘獲截面。抗化學作用強。不受熱氟化氫和硝酸的侵蝕。溶於熔化的鹼中，不溶於水和酸。相對密度(d204)2.508～2.512。熔點2350℃。沸點3500℃。

儲存

密封保存。

用途

防化學品陶器、耐磨工具製造。

質檢信息質檢項目指標值

與酸、鹼溶液不起反應，具有高化學位、中子吸收、耐磨及半導體導電性。是對酸最穩定的物質之一，在所有濃或稀的酸或鹼水溶液中都穩定。碳化硼在空氣環境下中800℃以下是基本穩定的，由於其在更高的温度氧化形成的氧化硼呈氣相流失，導致其不穩定，氧化形成二氧化碳和三氧化二硼。

當有一些過渡金屬及其碳化物共存時，有特殊的穩定性。在1000～1100℃條件下元素週期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族過渡金屬與碳化硼粉末強烈反應形成金屬硼化物。不過，在更高的反應温度下，文獻報道指出碳化硼容易氮化或者和過渡金屬氧化物反應，形成相應的氮化硼、以及硼化物，這種硼化物以稀土和鹼土金屬六硼化物為多。

氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀熔融時，碳化硼容易分解，並進行硼含量的測定。

它的莫氏硬度約為9.5，是已知的繼金剛石和立方相氮化硼之後第三種最硬的物質，其硬度高於碳化硅。 ^{[2]  [3]} 

由於製備手段的因素，碳化硼容易形成碳缺陷，導致硼碳比在很大的範圍內變化而不影響其晶體結構，這往往導致其理化性能的降低。這種缺陷往往難以通過粉末衍射分辨，常常需要化學滴定以及能量損失譜確定。

需要説明的是，除了B₄C之外，碳化硼材料可能具有不同化學計量比， 目前已知的B：C化學計量比為4~10.5。 ^[2] 

碳化硼最初在美國化學會志報道，是通過電爐中焦炭和氧化硼反應得到的，這種製備手段也是目前工業生產所採用的辦法。

2B₂O₃+7C=B₄C+6CO

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，因此它在核能發電場裏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。碳化硼在核反應爐場裏主要是做成可控制的棒狀，但有的時候會因為要增加表面積而把它製成粉末狀。

1986年切爾諾貝利核事故時，俄羅斯投下了近2000噸碳化硼和沙子後，最終使反應堆中的鏈式反應停止。

由於碳化硼在很久以前它已經作為一種粗砂研磨材料。由於它本身熔點高，不易鑄成人工製品，但是通過高温熔鍊粉末，它可以加工成簡單的形狀。用於硬質合金、寶石等硬質材料的磨削、研磨、鑽孔及拋光。

碳化硼還可以作為軍艦和直升機的陶瓷塗層，其重量輕並且有抵抗穿甲彈穿透熱壓塗層成整體防層的能力。

在軍火工業中可用作製造槍炮噴嘴。碳化硼，極硬又耐磨，與酸鹼不起反應，耐高/低温,耐高壓，密度≥2.46g/cm³;顯微硬度≥3500kgf/mm²，抗彎強度≥400MPa，熔點為2450℃。

因為碳化硼噴嘴具有的以上耐磨高硬度的特點,碳化硼噴砂嘴將逐漸取代已知的硬質合金/鎢鋼和碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等材質的噴砂嘴。

碳化硼還用於金屬硼化物的製造以及冶煉硼鈉、硼合金和特殊焊接等。

聚乙烯塑料盒包裝，貯存於清潔乾燥的庫房中。