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氮化硼和碳化硅哪个更硬

时间:2022-05-13 作者: 天元化工新材厂家  阅读人数:3763

氮化硼和碳化硅哪个更硬

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碳化硅(SiC)又称金刚砂、黄变绿、蓝变黑结晶,视其纯度而定,碳化硅是以天然二氧化硅、碳、木屑、工业盐为基本合成原料,在电阻率炉加热反应合成。其中加入木屑是为了使块状混合物在高温下形成多孔性,有利于反应中产生的大量气体和挥发物排除,避免爆炸,因为IT碳化硅,会产生约1.4t一氧化碳(CO),包括工业盐(NaCl)的作用很容易去除物质中的氧化铝、氧化铁等杂质。中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅,均为六方晶体,比重3.20~3.25,显微硬度2840~3320kg/mm2,碳化硅硬度很大,莫氏硬度9.5,仅次于世界上最硬的金刚石(10),具有优良的导热性,是一种在高温下抗氧化的半导体。
氮化硼的密度为2.27g/cm3,熔点3100~3300℃,莫氏硬度为2,所以氮化硼的硬度小于碳化硅,耐腐蚀,电绝缘性很好,在最高温度为900℃的氧化气氛,在惰性还原气氛中可达2800℃,但常温润滑性能较差,因此常与氟石墨、石墨和二硫化钼混合作高温润滑剂.氮化硼粉末分散在油或水中,可用作拉丝或压制成型的润滑剂,也可用作高温炉滑动部件的润滑剂。氮化硼烧结体可用作具有自润滑性能的轴承和滑动部件的材料。
但属于氮化硼类的立方氮化硼可与碳化硅媲美,其硬度仅次于金刚石,远高于其他材料,立方氮化硼与金刚石统称为超硬材料,即其硬度高于碳化硅。立方氮化硼是由六方氮化硼和催化剂在高温高压下合成的,是继人造金刚石出现之后的又一新产品。它具有非常高的硬度、热稳定性和化学惰性,以及良好的红色外观和宽禁带宽度等优良性能,其硬度仅次于金和钢,但其热稳定性远高于金和钢,对铁系金属元素有很好的化学稳定性。立方氮化硼磨具的磨削性能非常优异,不仅能胜任加工硬质磨削材料,提高生产率,还能有效提高工件的磨削质量。立方氮化硼的使用是对金属加工的巨大贡献,导致了磨削的革命性变化,是磨削技术的第二次飞跃。
立方氮化硼作为一种超硬刀具材料,可用于加工钢、铁等黑色金属,特别是难加工高温合金、火钢和冷硬铸铁材料,也非常适用于数控机床加工.碳化硼是一种坚硬的黑色有光泽的晶体。硬度低于工业金刚石,但高于碳化硅。比大多数陶器更不易碎。它具有大的热中子俘获截面。耐化学性强。不能被热的氟化氢和硝酸侵蚀。溶于熔融碱,不溶于水和酸。相对密度(D204)2.508~2.512。熔点2350℃。沸点3500℃。
此外,氮化硼(BN)和碳化硅(SiC)纳米材料由于其独特的电子结构和优异的物理化学性能,在气体传感和生物医学领域具有广阔的应用前景。现在市场上有一种碳化硅-氮化硼陶瓷复合材料。
陶瓷复合材料由碳化硅基体和分散在其中的氮化硼颗粒组成。氮化硼颗粒由六方氮化硼粉末组成。该复合材料含有至少2%的氮化硼,平均粒径为5至400微米。复合材料致密,密度为理论密度的80%以上。由于六方氮化硼的存在,复合材料具有自润滑性,因此比单质碳化硅陶瓷具有更好的摩擦性能,尤其是抗干摩擦性能。它是用于泵和反应反应器的机械密封摩擦副、轴和滑动轴承的非常好的材料。
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