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碳化硼、氮化物的特性和合成方法
更新日期:2020-11-13    点击次数:234

      合成耐火原材料比较好的方法是在电阻炉中于低于碳化硼的分解温度下加热硼酐与碳的混合料,合成的碳化硼中含很少游离碳,有时含有游离硼。目前工业上大量合成是用电弧熔融法,其产物中含有大量游离碳。

      电弧熔融法是将硼酸(含量>92%)、人造石墨(固定碳<95%)、石油焦(固定碳>85%)三种原料,按4H3BO3 7C=B4C 6CO 6H2O反应式比例配料。硼酸加入量比计算值高2%,人造石墨和石油焦各50%,加入量比计算值高34%。三种原料在球磨机中混合后,于单相双电极电弧炉内进行还,原、碳化反应,温度控制在1700,2300℃,分批投料,闭弧熔炼。将冷却后的反应物碎成50mm左右的块料,拣出过烧料(断面似石墨片状或多孔的熔凝体状)和生料(断面灰、白色)。用热水或蒸汽洗涤合格料块,除去块料上的硼酸、硼酐及炭素物质。干燥后粗碎至小于2.38mm。进一步在旋转式或振动球磨机中研磨,粗磨时间短一些,细磨时间长一些。用80℃硫酸浸渍除铁,再用水清洗至中性。细磨料用沉降法分成3.540/μm微粉;粗磨料用串连水洗法分成400.125mm的细粉。这样便制得碳化硼粉料。

      碳化硼的特性和用途碳化硼呈黑色,莫氏硬度9.3,显微硬度5500?6700kg/mm2,仅次于金刚石和立方氮化硼。研磨能力超过碳化硅50%,比刚玉高1?2倍,是优良的研磨材料和耐磨损材料。

氮化物的特性和基本合成方法

      氮化物熔点(升华)高,仅次于碳化物,其抗氧化性能不佳,易脆。金属氮化物不溶于水,多数不溶于碱、HCl、HNO3、H2SO4,对于金属及氧化物熔体具有相当的稳定性。部分氮化物性能见表8-7。



      金属氮化物合成方法有:金属卤化物与氨反应法;金属或金属氧化物与氮气或氨直接氮化法;金属氧化物与氮气或氨在碳参与下氮化