机械化学法制备碳化硼及其晶体结构的研究

以氧化硼、镁粉和石墨粉为原料,通过机械合金化与镁热法相结合,制备了碳化硼材料:在氧化硼、镁、石墨的质量比为10:11:1、行星式球磨机转速为200 rpm、研磨时间为72 h、研磨罐温度略高于室温的条件下,诱导了化学反应,合成制备了碳化硼颗粒材料。由酸洗和水洗产物后粉末的XRD谱图,证明粉末的主要成分为碳化硼。用三线法和最小二乘法,对所制备的碳化硼粉末的晶体结构及晶格常数进行了分析计算,结果表明碳化硼的晶系为六方晶系,晶胞的晶格常数a=0.562 8 nm,c=1.218 6 nm,与文献报道的结果相一致。     

影响碳化硼陶瓷致密化的因素

从纯碳化硼的无压烧结、添加烧结助剂、烧结时加压等方面介绍了碳化硼陶瓷活化烧结致密化的方法，综述了国内外在不同的烧结工艺下制备的碳化硼陶瓷材料的性能，进而分析了各种方法提高碳化硼陶瓷致密度的机制，比较了各种烧结方法的优缺点。结果表明：通过综合各种措施可以提高碳化硼陶瓷的致密度。     

碳化硼陶瓷低温烧结技术的研究现状

综述了各种碳化硼陶瓷低温烧结技术及其影响因素，阐述了粉末粒度、制备工艺和化学成分等关键因素对碳化硼陶瓷烧结温度的影响，分析了进一步降低碳化硼陶瓷烧结温度的可能途径。结果表明，通过以上几种途径可以实现低温烧结。     

热压烧结碳化硼的性能研究

采用直接合成法合成碳化硼粉,并用合成的碳化硼粉进行热压烧结.对其性能进行了测试,结果表明碳化硼的性能达到或超过所提供的参考值.     

碳化硼的显微组织研究

采用直接合成法合成碳化硼粉,并用合成的碳化硼粉进行热压烧结.采用金相显微和扫描电子显微镜(SEM)对碳化硼烧结体的显微组织进行了研究.     

化学气相沉积技术对碳化硼硬质颗粒表面改性及电沉积技术中的应用

利用化学气相沉积技术对碳化硼颗粒表面进行改性,X-射线衍射证实在碳化硼颗粒表面形成碳化铬和硼化铬混合物的薄膜,利用电沉积技术制备了Ni-W-Co-B4C(CVD)表面复合材料,油润滑条件下的磨损实验结果表明B4C颗粒的表面改性取得了良好效果,B4C（CVD)颗粒与表面金属结合紧密。     

碳化硼的粒度与点阵常数

采用X射线衍射和扫描电子显微镜测定了碳化硼粉的粒度和点阵数.结果表明:用直接合成法,适当的温度和保温时间能获得粒度、纯度高的碳化硼粉末,并能较好地控制B/C.     

化学气相沉积技术对碳化硼硬质颗粒表面改性及在电沉积技术中的应用

利用化学气相沉积技术对碳化硼颗粒表面进行改性,Ｘ－射线衍射证实在碳化硼颗粒表面形成碳化铬和硼化铬混合物的薄膜．利用电沉积技术制备了 Ｎｉ－Ｗ－Ｃｏ－Ｂ４Ｃ（ＣＶＤ）表面复合材料,油润滑条件下的磨损实验结果表明 Ｂ４Ｃ颗粒的表面改性取得了良好效果, Ｂ４Ｃ（ＣＶＤ）颗粒与表面金属结合紧密     

粒度级配比对B4C制品性能的影响

研究了真空热压烧结碳化硼制品过程中粒度级配比对碳化硼制品性能的影响.结果表明,合适的粒度配比(20%W5 80%W3.5)将有利于烧结的进行,在此条件下烧结可使碳化硼制品的体积密度达2.514g·cm-3(理论密度为2.52g·cm-3),抗弯强度达434MPa,显微硬度达27.66GPa.这些数据将为工业化生产提供理论依据.     

反应稀释自蔓延法制备碳化硼超细粉

以硼酸/镁粉/葡萄糖为反应体系,利用稀释反应自蔓延法制备碳化硼超细粉末。通过改变反应原料的配比来调节反应体系吸放热反应的比率,控制自蔓延反应和产物晶粒尺寸。制备工艺的最佳条件为吸放热比率0.14,反应启动温度800℃。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉曼和傅里叶红外光谱、激光粒度分析仪和热重差示扫描量热,对产物的晶型、形貌、结构、粒径分布进行了表征。结果表明:m(C)∶m(B)∶m(Mg)=1∶2.9∶5.8,反应启动温度为800℃时,反应制备得到是B_4C结构的碳化硼,纯度最高,产物粒径为400 nm左右。     

反应堆乏燃料贮存材料通过科技成果鉴定

<正>中国工程物理研究院核物理与化学研究所自主研发的"中子屏蔽用铝基碳化硼复合材料制备工艺"通过科技成果鉴定,打破了发达国家在反应堆乏燃料贮存技术领域的垄断。采用该工艺制备的新型复合材料可广泛应用于压水堆乏燃料贮存池建造、乏燃料干式贮存转运等军用和民用核工程、大型科学装置等领域。     

聚丙烯与碳化硼共混体系的纺丝与性能研究

讨论了聚丙烯／碳化硼共混体系中碳化硼粒度、助剂种类和用量、温度等因素对该体系流变性能及可纺性的影响，并对纤维和织物的性能进行了测试．     

烧结行为对B4C晶体结构的影响

研究了热压烧结对碳化硼晶体结构的影响，通过以NaCl为内标的XRD慢扫描图谱显示烧结对碳化硼的结构有一定的影响，烧结前碳化硼粉末的晶格常数为α=0．56868nm，c=1．18398nm；烧结后晶格常数为α=0．56082nm，c=1．20302nm．     

成形剂对碳化硼压坯密度和烧结密度的影响

研究了葡萄糖、酚醛树脂、硬脂酸以及酚醛树脂加脂酸这4种成形剂的加入量和成形压力对碳化硼压坯密度的影响，探讨了碳化硼压坯密度和烧结密度的关系，研究结果表明：加入葡萄糖所得到的碳化硼压坯密度最高；碳化硼烧结密度随压坯密度的增加呈正比例增加；颗粒间接触面积增加有利于扩散，但当压坯密度为1.87g/cm^3时（对于粉末4），这种线性关系的斜率明显变小，说明压制压力不需过大，所选用的成形剂在烧结过程中分解成碳并残留在压坯中，这些新生态的碳对烧结起活化添加剂的作用，因此，加入这些成形剂既提高了碳化硼压坯密度，又导致其烧结密度增加。     

热压多孔碳化硼的力学性能及其影响因素

用热压法制得了中等密度的碳化硼陶瓷，并测定了其抗弯强度，抗压强度、弹性（弯曲）模量，泊松比，得出了其抗弯强度，弹性模量与孔隙度的关系，以及抗弯强度与温度的关系。研究结果表明，所制的碳化硼陶瓷表观密度为2.1-2.3g/cm^3，晶粒粒径为12μm，室温时平均抗弯强度为247.8MPa，抗压强度大于1250.7MPa，泊松比为0．16，表明材料的微观结构良好，在测量温度范围内，碳化硼的强度随温度的变化不大。     

球磨对碳化硼粒度及游离碳的影响

主要研究球磨因素对碳化硼粒度分布的影响,并考察游离碳含量随球磨时间的变化规律.实验结果表明：随着球磨时间增加,碳化硼粒径分布曲线向粒径小的方向移动,当球磨时间达到60 h,粉体粒径细化程度减缓,继续球磨可进一步提高超细颗粒含量;当球磨时间达到一定程度,不同的球料比对粉体粒径分布曲线影响较小;游离碳含量随着球磨时间增加而提高,在20～40 h碳含量增加显著,之后增加缓慢;SEM电镜显示球磨前后粉体显微形貌发生显著变化;XRD分析显示球磨60 h后粉体中出现很强的游离碳衍射峰.     

碳化硼烧结动力学和烧结机制

研究了碳化硼（Ｂ４Ｃ）压坯烧结时线收缩和密度与烧结温度和烧结时间的关系,根据黄培云综合作用烧结理论,得出表征密度参数与烧结温度关系的烧结方程以及烧结动力学方程,根据动力学方程的系数,推断碳化硼的主 结机制为体扩散,同时有晶界扩散发生,计算了烧结表现活化能。     

碳化硼陶瓷材料密度的控制方法与应用

采用三种方法研究了热压烧结碳化碳化硼体系密度的控制。其中，炉内限位法控制试样密度精度，其最大偏差为±２Ｔ．Ｄ．；碳化硼体积密度为９２％，Ｔ．Ｄ．时，其各项性能达到或超过反应堆控制棒试制工作要求的指标。从室温到６００℃，其抗弯强度下降约为１０％。     

热压碳化硼表面自润滑膜的生成

研究了热压碳化硼表面自润滑膜的生成。在实验条件下，示经热处理的碳化硼摩擦副的摩擦因数由起始阶段的0．35－0．40，随滑行距离的增加而减小至0．25左右。对摩擦前后接触面进行X射线衍射分析，结果表明：接触界面发生了摩擦化学反应，生成了B2O3，H3BO3；由于H3BO3具有层次厚子结构，有润滑性，这是使摩擦因数降低的主要原因；利用热处理的方法，促使碳化硼表面生成氧化膜B2O3，在冷却过程中B2O3自发地与空气中的水蒸气反应生成H3BO3自润滑膜，可使摩擦因数进一步降低至0．08左右，且更加稳定。     

热压微晶碳化材料研磨面斑成因探析

热压微晶碳化硼材料是用于宇航控制系统的材料，对其可靠性要求极高。有些热压微晶休硼材料研磨面上有宏观可见的白色斑点，这是一种异常现象。通过对白色区形貌和成分的分析，认为白斑是在磨削过程中形成的基体表面剥落，剥落区凹凸不平造成反光强度不同，因而在宏观上呈现为白色。白斑区成分是正常的碳化硼相，并非夹杂有外来物质，并提出了消除这一现象的可能途径。