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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    點擊次數:2656

      合成耐火原材料比較好的方法是在電阻爐中于低于碳化硼的分解溫度下加熱硼酐與碳的混合料,合成的碳化硼中含很少游離碳,有時含有游離硼。目前工業上大量合成是用電弧熔融法,其產物中含有大量游離碳。

      電弧熔融法是將硼酸(含量>92%)、人造石墨(固定碳<95%)、石油焦(固定碳>85%)三種原料,按4H3BO3 7C=B4C 6CO 6H2O反應式比例配料。硼酸加入量比計算值高2%,人造石墨和石油焦各50%,加入量比計算值高34%。三種原料在球磨機中混合后,于單相雙電極電弧爐內進行還,原、碳化反應,溫度控制在1700,2300℃,分批投料,閉弧熔煉。將冷卻后的反應物碎成50mm左右的塊料,揀出過燒料(斷面似石墨片狀或多孔的熔凝體狀)和生料(斷面灰、白色)。用熱水或蒸汽洗滌合格料塊,除去塊料上的硼酸、硼酐及炭素物質。干燥后粗碎至小于2.38mm。進一步在旋轉式或振動球磨機中研磨,粗磨時間短一些,細磨時間長一些。用80℃硫酸浸漬除鐵,再用水清洗至中性。細磨料用沉降法分成3.540/μm微粉;粗磨料用串連水洗法分成400.125mm的細粉。這樣便制得碳化硼粉料。

      碳化硼的特性和用途碳化硼呈黑色,莫氏硬度9.3,顯微硬度5500?6700kg/mm2,僅次于金剛石和立方氮化硼。研磨能力超過碳化硅50%,比剛玉高1?2倍,是優良的研磨材料和耐磨損材料。

氮化物的特性和基本合成方法

      氮化物熔點(升華)高,僅次于碳化物,其抗氧化性能不佳,易脆。金屬氮化物不溶于水,多數不溶于堿、HCl、HNO3、H2SO4,對于金屬及氧化物熔體具有相當的穩定性。部分氮化物性能見表8-7。



      金屬氮化物合成方法有:金屬鹵化物與氨反應法;金屬或金屬氧化物與氮氣或氨直接氮化法;金屬氧化物與氮氣或氨在碳參與下氮化


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