1.碳化硼陶瓷简介

碳化硼（B4C) 具有六角菱形晶格。单位晶胞有12个硼原子和3个碳原子，单位晶胞中碳原子构成的链按立方对角线配置。碳原子处于活动状态，可以被硼原子代替，形成置换固溶

体，并有可能脱离晶格，形成带有缺陷的高硼化合物。

碳化硼陶瓷粉末

2. 碳化硼陶瓷的制造工艺

（1)B4C粉末的制备

碳化硼粉末的制备方法可参照SiC粉末的制备方法。对于用碳还原硼酐的制备方法，这种方法是间接加热配料或在电阻炉和电弧炉中直接让电流通过配料，温度达到2200℃。B4C分解为富碳和硼，而硼在高温时又会挥发。在电弧炉中制取的B4C， 含有大量的游离石墨，其含量达20%~30%。在电阻炉中制备的B4C, 含少量的游离碳，但含少量的游离硼，含量达1%~2%。

（2) 碳化硼陶瓷的成型与烧成

碳化硼陶瓷可采用各种方法成型，详见碳化硅陶瓷的制造方法中所述。为获得致密的B4C, 一般应采用热压烧结法来制取。热压烧结的B4C可以达到理论密度的98%, 制备时在真空热压炉或普通热压炉中进行，热压温度为2100℃, 压力为80~100MPa, 保温数分钟，降温时需要保持压力。由于B4C的抗热震性较差，因此降温要缓慢。热压温度不宜过高，到2150℃ 会出现B4C-C共晶液相，但温度过低，则产品密度低。采用B4C超细原料，可以获得密度和硬度均高的碳化硼陶瓷制品。

3.碳化硼陶瓷的性能与用途

碳化硼陶瓷的显著特点是硬度高，仅次于金刚石和立方晶体BN。它的研磨效率可达到金刚石的60%~70%, 大于SiC的50%, 是刚玉研磨能力的1~2倍。它耐酸碱性能好，热膨胀系数小（4. 5X10~6/℃) , 能吸收热中子，但抗冲击性能差。利用碳化硼陶瓷其硬度大的特性，可以用作磨料、切削刀具、耐磨零件、喷嘴、轴承、车轴等。利用它导热性好、膨胀系数低、能吸收热中子的特性，可以制造高温热交换器、核反应堆的控制剂。利用它耐酸碱性好的特性，可以制作化学器皿，熔融金属坩埚等。

碳化硼中子吸收体