硼化物陶瓷作为现代的高技术材料之一,由于具有高熔点、高硬度、高抗氧化性和高耐磨性等性能而作为硬质工具材料、磨料、合金添加剂、耐磨耐蚀部件,同时这种材料又具有优良的电性能,作为惰性电极材料及高温电工材料而受到了人们的高度重视。
硼化物陶瓷材料的简介与应用
硼化物陶瓷材料的简介
硼化物陶瓷属于间隙相化合物,其化学键组成相对复杂,同时包括M-M金属键、B-B共价键以及B-M离子键在内的一种或多种,这便从微观层面决定了硼化物具备多种特性。就目前而言,硼化物金属陶瓷在涂层领域应用较多的有二元、三元硼化物以及多元硼化物等;主要的制备技术则有APS(大气等离子喷涂)、HVOF(超音速火焰喷涂)、等离子熔覆、激光熔覆、氩弧熔覆、感应熔覆、气相沉积以及磁控溅射等。
在硼化物陶瓷材料中,SiB6、ZrB2、HfB2、TiB2、CrB 、WB/WB2等二元硼化物因其性能优异而被认为是最有希望得到广泛应用的硼化物陶瓷。二元硼化物陶瓷材料性价比高,具有优异的力学性能和物理化学性能。作为功能材料,SiB6、ZrB2、HfB2、TiB2、CrB2等硼化物陶瓷广泛应用于耐磨、耐蚀涂层、中子吸收涂层和自熔性合金中的强化硬质相以及超高温涂层。在钢铁工业上,可用于不锈钢涂层。部分二硼化物的性能如下表所示:
二元硼化物陶瓷的应用
SiB6属正交晶系,空间群Pnnm,具有六硼化钙型立方晶体结构。目前SiB6的合成方法有元素反应法和化学气相沉积法两种。烧结方法一般有无压烧结、热压烧结、反应热压烧结和放点等离子体烧结法等。SiB6陶瓷具有优异的热电性能、高强度、较高的熔点及低密度,优异的抗高温氧化性能、很高的硬度和耐磨性、是一种极具潜力的p型半导体材料。目前主要用于热辐射涂层、各种标准的磨料、研磨硬质合金。还用作工程陶瓷材料、喷砂嘴,制造燃气机的叶片和其它异形烧结件及密封件,还可用作耐火材料的防氧化剂。
产品名称:六硼化硅
分子式:B6Si
规格:8 μm、- 200 mesh
纯度:98%
熔点:2540 ℃、2200 ℃
ZrB2可以用作熔融金属坩埚、装甲钢板和钢铁工业连续测温的保护管,此外,它作为电子器件可制备在苛刻条件下工作的电导及电触头材料、连铸体中间包两次加热电极和热电偶保护管等。作为结构材料,ZrB2由于具有高熔点、高硬度、良好的电磁性能和高的抗腐蚀性能,可作为耐高温材料、耐腐蚀材料、耐磨材料和超硬材料,如耐腐蚀和磨损的电镀涂层、水下管口和喷嘴材料等。
产品名称:二硼化锆
Zirconium boride powder
产品编号:4002007/4/3
分子式:ZrB2
规格:100 nm、500 nm、3 - 5 μm
纯度:99% +
熔点: 3500 ℃
HfB2硼化铪为灰色有金属光泽晶体。由二氧化铪与氧化硼或碳化硼、碳粉混合加热或由四氯化铪与三氯化硼在2000℃时通氢还原或铪与硼直接反应制得。硼化铪陶瓷材料具有熔点、高热导率、高硬度、高化学稳定性、较好的高温强度等优异性能,可以用于高超音速飞行器、火箭推进器、大气层再入飞行器、战略导弹等热防护部件使用。此外硼化铪陶瓷材料还可以作为高温耐火材料,电极材料使用。
名称:二硼化铪
Hafnium boride powder
产品编号:7205003/2/1
分子式:HfB2
纯度:99.5%
熔点:3250 ℃
TiB2由于具有优良的导电导热性和不与铝液及冰晶石反应的特点,可用作铝电解槽的阴极或阴极涂层,并可制备大电流电极、导轨、电枢等。TiB2还可用作真空蒸镀金属膜的蒸发舟或容器、集成电路、薄膜电容器、光学器件薄膜、镀铝纸或塑料和玻璃的金属镀膜等。在军事应用方面,由于TiB2具有的高弹性模量,可大量应用于军用盔甲 类材料。TiB2具有良好的导电性能、稳定的化学性能,可用来制备活泼金属的防杂质扩散层和ASL温度校准仪中的电磁屏蔽及防应力扩散部件。TiB2由于其高硬度、高强度和高稳定性,可用于航空、汽车和工具等行业,制备防弹体、各种耐磨耐蚀的辊道、衬板、阀门、风机、管道、管配件、模具、刀具和超高温耐火材料,如导弹喷嘴及高温引擎部件等。
产品名称:硼化钛粉
Titanium boride powder
产品编号:2202001
分子式:TiB2
规格:3-5 μm
纯度:99.5%
熔点:3140 ℃
密度:4.930 g/mL
CrB2二硼化铬是一种非常硬的金属化合物,耐磨性极好,具有优良的耐高温性能。在1300℃以下具有良好的热抗震能力、耐强酸,亦具有高的中子吸收截面,广泛应用于耐磨、耐蚀涂层、中子吸收涂层、自熔性合金中的强化硬质相。
产品名称:二硼化铬
Chromium diboride , powder
产品编号:2404001
分子式:CrB2
规格:- 325 mesh
纯度:99.9%
熔点:1550 °C