碳化硼陶瓷的應(yīng)用前景

前面我們講到了碳化硼陶瓷粉體的制備以及介紹了四種常見(jiàn)的燒結(jié)工藝，接下來(lái)我們就來(lái)看看碳化硼陶瓷主要應(yīng)用在哪些方面。我們都知道碳化硼陶瓷是一種非常理想的中子吸收材料，因此它在核能領(lǐng)域肯定是有著一席之地的。碳化硼陶瓷質(zhì)地輕、硬度高，因此也常用在防彈裝甲領(lǐng)域。碳化硼陶瓷是硬度僅此于金剛石和氮化硼的物質(zhì)，那么它也被用在一些耐磨技術(shù)領(lǐng)域。此外由于這種材料還具有非常好的熱電性能，因此也被用在溫差電偶的領(lǐng)域中。下面我們就來(lái)具體看看它在這些領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用。
碳化硼陶瓷具有彈性模量高、密度低、耐腐蝕、耐磨損、硬度高、中子吸收能力強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)還具有優(yōu)異的高溫半導(dǎo)體性能，這使得其在國(guó)防、核能和耐磨技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

1、溫差電偶
溫差電偶對(duì)于很多人來(lái)講是一個(gè)比較陌生的概念，其實(shí)就是用于溫度測(cè)量的一種電偶（可簡(jiǎn)單理解為溫度計(jì)），碳化硅硼陶瓷在這一領(lǐng)域中的應(yīng)用也較為廣泛。德國(guó)和日本的一些企業(yè)利用碳化硼的熱電性，燒制出可測(cè)量高達(dá)2200℃的溫差電偶，在一些高溫測(cè)量方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。利用碳化硼制成的溫差電偶具有穩(wěn)定性高、熱電性高、可長(zhǎng)期使用。

2、耐磨技術(shù)領(lǐng)域
陶瓷噴嘴的應(yīng)用也是非常廣泛的，例如：高壓水切割機(jī)、除銹除砂機(jī)等，在這些領(lǐng)域中，主要是利用碳化硼陶瓷的耐磨特性。磨料也是碳化硼的一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域，它可以用來(lái)打磨拋光工程陶瓷、硬質(zhì)合金等，從而取代金剛石磨料，這樣可以大大降低研磨的成本。

圖2 B4C陶瓷各種噴嘴

3、防彈裝甲領(lǐng)域
要想成為防彈裝甲，首先要具備超高硬度、較小的密度以及超高的彈性模量，而這些性能在碳化硼陶瓷身上都能找到。目前很多防彈背心、防彈頭盔和防彈裝甲都采用了這一材料，可以說(shuō)它是防彈裝甲領(lǐng)域的明星產(chǎn)品。碳化硼陶瓷與其它防彈材料相比，具有更輕的重量、更高的硬度，這就使得其在一些對(duì)于重量較為敏感的領(lǐng)域有了大顯身手的機(jī)會(huì)，例如武裝直升機(jī)、高速航空器等。在英國(guó)有一家叫做BAE系統(tǒng)公司，他們生的的碳化硼陶瓷，已經(jīng)被美國(guó)軍隊(duì)相中，并應(yīng)用在其“攔截者”防彈衣上，取得了非常好的效果。目前國(guó)內(nèi)碳化硼陶瓷生產(chǎn)的企業(yè)并不算多，不過(guò)隨著人們對(duì)這一材料需求的不斷上升，相信會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)投身到這個(gè)行業(yè)中。

4、核能領(lǐng)域
這幾年國(guó)內(nèi)的核電站項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，隨著核能技術(shù)的大力推廣，越來(lái)越多的核反應(yīng)在全國(guó)多地興建。碳化硅陶瓷由于具有良好的中子吸收特性，因此核反應(yīng)堆堆芯組件中就有它的身影，主要有：控制棒、調(diào)節(jié)棒、事故棒、安全棒、屏蔽棒等碳化硅陶瓷制品，這些是僅次于燃料元件的重要功能元件。由于碳化硼的中子吸收截面高，吸收能譜寬，價(jià)格低，原料來(lái)源豐富，吸收中子后沒(méi)有強(qiáng)的射線二次輻射，從而易于廢料處理。因此碳化硼是一種重要的中子吸收材料。
碳化硼的應(yīng)用前景十分廣闊，然而要想真正把這一產(chǎn)品做好絕非易事。下一篇文章我們將會(huì)將到“碳化硅陶瓷加工工藝”，敬請(qǐng)期待！更多內(nèi)容歡迎通過(guò)鈞杰碳化硼陶瓷加工咨詢的服務(wù)熱線：13412856568獲取。