硼酸在碳化硼中的应用

 

    

　　硼酸为一种无机化合物，其为白色结晶性粉末，手感滑腻，无气味；硼酸在玻璃工业、陶瓷、机械、农业、电子及现代科学技术领域有着广泛的应用，同时，硼酸也是制造各种硼化物（碳化硼、氮化硼、硼纤维等）的重要原料。

　　碳化硼是一种高硬度、高化学稳定性和中子吸收截面大的新型陶瓷材料。基于这些优良的特性，碳化硼在许多领域得到了广泛应用，如耐火材料、工程陶瓷、核工业、航天航空等领域。目前，碳热还原法是工业生产碳化硼的主要方法，除此之外，制备碳化硼的方法还有自蔓延热还原法，机械化学法，直接合成法，溶胶凝胶法等。

　　碳热还原法应用广泛，是碳化硼实际生产中的主流方法。该方法是在惰性气氛条件下(Ar)用石油焦、碳粉还原硼酸、氧化硼的工艺方式。主要反应条件有以下两种：

　　电弧炉碳热还原法是利用三相交流电在炉中产生的高温弧光来达到反应条件，工业中的电弧炉多为5000和30000kVA，可以达到2500℃。该方法在高温下有大量的CO产生，同时温度过高会降低原料的利用率。

　　碳管炉碳热还原法较于电弧炉的优点是不存在区域温度不均而造成的废气，且成本较高。

　　这种方法需要消耗大量的硼酸，存在耗能高，易引入杂质等问题，鉴于以上原因，开发一种低能耗、产品粒度易于控制的碳化硼合成方法是一件有意义的事情。

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