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****材料有限公司
碳化硼陶瓷参数整理
一、物理性能
密度：2.52g/cm³
熔点：2450℃
沸点：3500℃
显微硬度：4980kg/mm²
显微硬度：55GPa~67GPa
莫氏硬度：9.36
弹性模量：450GPa
抗弯强度：≥400MPa
二、碳化硼粉体制备
1、硼碳元素直接合成法
将纯硼粉和石焦油(或其他碳粉)按化学计量比B/C约为4:1配制，均匀混合，在真空或保护气氛下加
热至1700℃~2100℃混合物发生反应生成B4C。
4B+C→B4C。
生产效率低下，不适合工业化生产。
2、硼酐干碳热还原法
工业上一般采用碳还原硼酸(或硼酐)的方法制备B4C。将硼酐或硼酸碳混合均匀，在电弧炉中加热至
1700℃~2300℃合成。
2H3BO3→B2O3+3H2O
2B2O3+7C→B4C+6CO
3、自蔓延高温合成法(SHS)
自蔓延高温合成法是利用化合物合成时自身产生的反应热，使反应持续进行下去的一种工艺。由于采
用此法制各碳化硼时以镁作为助熔剂，因而得名“镁热法”。将碳粉、B2O3和镁粉混合均匀，在1000℃
~1200℃按下式进行反应:
2B2O3+6Mg+C→B4C+6MgO
4、激光诱导化学气相沉积法(LICVD)
以含有碳源及硼源的气体(BCl3,B2H6,CHCl3,CH4等)为原料，在激光辐照的条件下，混合气体之间
发生反应生成B4C纳米颗粒，经过一定的处理后可以得到具有较高纯度的碳化硼纳米粉。
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三、碳化硼陶瓷制备
1、常压烧结
序号添加剂B4C粒度烧结温度产品性能
在2150℃和下常压下
1碳4wt%时获得95％的相对密度
烧结
Al、Mg或TiB2
2在2150~2250℃致密度达到99%
加5-10wt.％
于2150℃下到理论密度的96％，平
3Al2O3；加3wt.%
保温15分钟均晶粒尺寸约为7μm，
致密度达到99%以上的
亚微米TiO2(添加量B4C-TiB2复相陶瓷，
粒径为0.63μm的1900-2050℃温度下常
410-30wt.%)和碳粉材料的抗弯强度和断裂
B4C粉压烧结，保温1h，
(添加量1-6wt.%)，韧性分别达到513MPa
和3.71MPa·m1/2
B4C的无压烧结可制备形状复杂制品，但往往造成晶
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