百科首頁(yè) > 正文

硼化物（硼與金屬形成的二元化合物）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-23

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )整理

精選百科

本文由作者推薦

硼化物

硼與金屬形成的二元化合物

硼與金屬、某些非金屬（如碳）形成的二元化合物。可用通式MmBn表示，一般為間充型化合物，不遵循化合價(jià)規則。除了鋅（Zn）、鎘（Cd）、汞（Hg）、鎵（Ga）、銦（In）、鉈（Tl）、鍺（Ge）、錫（Sn）、鉛（Pb）、鉍（Bi）以外，其他金屬都能形成硼化物。它們都是硬度和熔點(diǎn)很高的晶體，化學(xué)性質(zhì)穩定，熱的濃硝酸也不能將它溶解，可由元素直接化合，或用活潑金屬還原氧化物制取，用作耐火、研磨和超導材料。

基本信息

中文名	硼化物
外文名	boride
特點(diǎn)	硬度和熔點(diǎn)很高
用途	金屬陶瓷、航空、高溫材料等
通式	MmBn
制備方法	直接化合法、金屬熱法等

收起

簡(jiǎn)要介紹

硼（B）是輕元素，與過(guò)渡族金屬形成穩定的硼化物，其中熔點(diǎn)高的是與ⅣA族、ⅤA族和ⅥA族元素形成的化合物。硼化物的晶體結構是由硼原子的結構特點(diǎn)決定的。硼化物的化學(xué)穩定性是以ⅣA至ⅥA依次序逐漸下降，最穩定的硼化物有TiB、ZrB和HfB等。

人們對硼化物膜層的研究遠不如氮化物和碳化物薄膜那么深入、充分。硬度上，硼化物與碳化物相當，有些還略高一點(diǎn)。這是因為硼化物的共價(jià)鍵程度比碳化物更高的緣故。但是，硼化物相當脆，它的惰性很強，化學(xué)性能穩定，因此它在某些領(lǐng)域中得到應用。如作防護涂層和硬質(zhì)合金的涂層刀具。大多數的硼化物薄膜是用CVD法制備，但也有用反應濺射和直接濺射法制取硼化物薄膜。

晶體結構

在硼化物晶格中硼原子間形成以單鍵、雙鍵、網(wǎng)絡(luò )和空間骨架形式的結構單元。隨著(zhù)硼化物中硼相對含量的增加結構單元越加復雜。（如圖所示）

硼原子在硼化物中的構形

一般來(lái)說(shuō)，硼原子結構越復雜，越不易水解，而且抗氧化和抗氮化穩定性也越強。

在過(guò)渡金屬硼化物中，金屬原子和硼原子間的化學(xué)鍵是電子結合，這樣硼原子轉變?yōu)閹д姷碾x子或原子骨架，同時(shí)硼原子之間還存在著(zhù)共價(jià)鍵。

制備方法

制造難熔金屬硼化物的主要方法是

①金屬和硼在高溫下直接化合其反應式為

Me+B—→MeB

②用碳還原金屬氧化物和硼酐的混合物為

2MeO+BO+5C—→2MeB+5CO

③鋁（硅、鎂）熱法，鋁或硅、鎂還原氧化物，使生成的金屬和硼進(jìn)一步相互作用為

MeO+BO+AI（Si，Mg）—→MeB+Al（Si，Mg）氧化物

④用碳化硼和碳還原金屬氧化物為

4MeO+BC+3C—→4MeB+4CO

⑤用硼還原難熔金屬氧化物為

xMeO+2xB—→xMeB+(BO)

主要類(lèi)型

三溴化硼

產(chǎn)品簡(jiǎn)介：無(wú)色或稍帶黃色的發(fā)煙液體，有強烈的刺激性臭味。臨界溫度300℃，折射率1.5312。

二硼化鈦

產(chǎn)品簡(jiǎn)介：二硼化鈦為灰白色六方形晶體或粉末，無(wú)味。其熔點(diǎn)2980℃，密度4.5～4.52，硬度（Hi）3600。它具有優(yōu)良的抗氧化性及導電性能。平均粒徑D=4～8μm。

二硼化鉻

產(chǎn)品簡(jiǎn)介：熔點(diǎn)1760℃，抗氧化性能好，高溫強度大。

六硼化鈣

一、性質(zhì)：

六硼化鈣的分子式CaB，是黑灰色粉末，溶點(diǎn)為2235℃，相對密度（15℃）2.33g/cm ，硬度（莫氏）9，不溶于鹽酸、氫氟酸、稀硫酸。不溶于水，能被氯、氟、硝酸及過(guò)氧化氫等氧化劑所侵蝕，與堿反應很慢。在常溫下，空氣中穩定不易燃。具有半導體性質(zhì)和中子吸收性能、無(wú)毒性。

二、質(zhì)量：

B≥55.5% Ca≥30% C≤8%

粒度：20#～60# 、20#～80# 、100# 、325#～400#或按客戶(hù)要求生產(chǎn)

三、用途：

1、用作鎂碳磚中防氧化劑；

2、用作白云石炭和鎂白云石炭耐火材料的抗氧化、抗侵蝕和提高熱態(tài)強度的含硼添加劑；

3、用作高導銅提高強度的脫氧除氣劑和無(wú)氧銅、純銅鑄件的脫氧劑

4、用作核工業(yè)防中子的新型材料；

5、用作居禮溫度900K的自旋電子組件用的新型半導體材料；

6、用作制造三氯化硼（BCl）和無(wú)定型硼的原料；

7、用作制造高純度金屬硼化物（TiB、ZrB、HfB等）以及高純度硼合金（Ni-B、Co-B、Cu-B等）的原材料；

8、用作制造含觸媒劑鈣-硼氮化物（CaBN）和六方氮化物的混合物，用其生產(chǎn)性能優(yōu)異的晶體立方氮化硼；

9、用作硼合金鑄鐵的脫硫除氧增硼劑；

10、用作硼鋼的脫硫除氧增硼劑；

11、特殊鋼材內的細晶劑。

性質(zhì)與用途

硼化物具有高電導、高熔點(diǎn)、高硬度和高穩定性的特點(diǎn)：硼化物有比較高的熱傳導性和強度，所以熱穩定性比較好，硼化物在高溫下的抗氧化性能以第ⅣB族金屬硼化物為最好。

硼化物溶于熔融的堿中，稀土和堿土金屬的硼化物不受濕空氣或稀鹽酸的侵蝕，但溶于硝酸。幾乎所有硼化物都具有金屬的外觀(guān)和性質(zhì)，有高的電導和正的電阻溫度系數。Ti，Zr，Hf的硼化物比其金屬的導電性好。

硼化物的抗蠕變性很好，這對于要求材料在高溫下長(cháng)期工作，且能保持強度、抵抗變形、抵抗腐蝕、耐熱沖擊的燃氣輪機、火箭等來(lái)說(shuō)，硼化物具有十分重要的意義。以硼化物、碳化物、氮化物為基的各種合金或金屬陶瓷，可用于制造火箭結構元件、航空裝置元件、渦輪機部件、高溫材料試驗機的試樣夾和儀器的部件、軸承和測量高溫硬度用的錐頭以及核能裝置的某些構造件等。

硼化物相關(guān)的文章

丘處機（長(cháng)春真人，全真道龍門(mén)派祖師，全真七子之一）

丘處機（1148年-1227年），或作邱處機，金代元初道士。小名丘哥，字通密，道號長(cháng)春子，世稱(chēng)“長(cháng)春真人”，登州棲霞縣（今山東棲霞市）濱都里人，曾任道教全真道掌教，全真道龍門(mén)派創(chuàng )派祖師。丘處機與劉處玄、譚處端、馬鈺、王處一、郝大通和孫不二合稱(chēng)為“全真七子”，為全真道祖師王嚞（即王重陽(yáng)）之徒。

林朝英（《神雕俠侶》的人物）

林朝英是金庸武俠小說(shuō)《神雕俠侶》中的虛構人物，古墓派的開(kāi)山祖師。她是小龍女的師祖，楊過(guò)的太師祖。林朝英的武功被認為是武林中最高的，超越了東邪、西毒、南帝和北丐等四大宗師。盡管她是一位女性，但由于不爭名利，所以并沒(méi)有很大的聲望。林朝英與全真教的開(kāi)山祖師王重陽(yáng)是一對冤家情侶。她的容貌極美，但眼角間隱含著(zhù)

斯圖加特（德國第六大城市）

斯圖加特（德語(yǔ)：Stuttgart或譯：斯圖嘉特）位于德國西南部的巴登-符騰堡州中部?jì)瓤ê庸鹊兀拷谏帧２粌H是該州的州首府，也是州級行政區及斯圖加特地區首府和該州的第一大城市。同時(shí)也是該州的政治中心：巴符州議會(huì )、州政府，和眾多的州政府機關(guān)部門(mén)均設在這里。由于其在經(jīng)濟、文化和行政方面的重要性，是德

白宮（美國總統的官邸和辦公室）

白宮本詞條是多義詞，共2個(gè)義項美國總統的官邸和辦公室白宮（英語(yǔ)：The White House）也稱(chēng)為白屋，是美國總統的官邸和辦公室。1901年被西奧多·羅斯福總統正式命名為“白宮”。白宮由美國國家公園管理局擁有，是“總統公園”的一部分。白宮是一幢白色的新古典風(fēng)格砂巖建筑物，位于華盛頓哥倫比亞特區西北賓夕法尼亞大道1600號。白宮共占地7.3萬(wàn)多平方米，由主樓和東、西兩翼三部分組成。