碳化硼作为结构材料的应用

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碳化硼具有一系列优良的性能:如密度低(理论密度仅为2.52×kg/m3);硬度高(莫氏硬度为9.3,显微硬度为55~67GPa,是仅次于金刚石和立方BN的超硬材料),化学性质稳定(碳化硼在常温下不与酸、碱和大多数无机化合物反应,仅在氢氟酸-硫酸、氢氟酸-硝酸混合物中有缓慢的腐蚀,是化学性质最稳定的化合物之一),同时碳化硼还有很强的吸收中子的能力。基于这些优良的特性,碳化硼在许多领域得到了广泛的应用。

碳化硼作为结构材料的应用,这是碳化硼材料在工业上的最主要的应用领域,一方面,碳化硼被用作磨料,例如将碳化硼用作其他硬质材料如硬质合金、工程陶瓷的抛光、精研或粉碎过程的研磨材料,取代原来使用的金刚石磨料,可以大大降低研磨过程的成本。

另一方面,通过粉末冶金的方法制取耐磨、耐腐蚀的碳化硼器件,在许多领域取得了较好的应用效果,例如,碳化硼器件可用作气动滑阀、热挤压模、原子能发电厂冷却系统的轴颈轴承;用作陶瓷气体涡轮机中的耐腐蚀、耐摩擦器件;喷砂嘴及高压喷水切割的喷嘴;碳化硼还是长寿命陀螺仪中优异的气体轴承材料;由于碳化硼对铁水稳定及导热性好,可以用作机械工业连续铸模;又由于碳化硼材料能抗强酸腐蚀和抗磨损,可用作火箭液体发动机燃料的流量变送器轴尖。另外外敷碳化硼材料还可用作切削刀刃、研钵、捣锤等,碳化硼还可用作直升机的轻质装甲、防弹背心等。



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