碳化硼的制作工艺是什么

宜兴市国泰陶瓷科技有限公司2024-01-05

碳化硼（B4C）具有六角菱形晶格，单位晶胞有12个B原子和3个C原子。碳化硼的晶体结构如图1所示。 B4C粉末的制备 B4C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，反应式如下： 2B2O3+ 7C⇋B4C + 6CO 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℃时，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，但含有游离硼，含量达1%~ 2%。在碳存在下，用镁热法还原硼酐，可产生十分细的碳化硼粉末其中的氧化镁用酸洗去。在这种碳化硼中，镁以及游离硼可能是主要杂质。由于过程中温度很低，因此游离硼含量要比在电阻炉中用碳还原硼酐所制备的碳化硼稍多一些。成型与烧成碳化硼陶瓷可采用各种方法成型。为了获得致密的B4C，一般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超细粉原料，可以获得密度和硬度均高的碳化硼陶瓷制品。