碳化硼陶瓷的應用前景

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的燒結工藝，接下來我們就來看看碳化硼陶瓷主要應用在哪些方面。我們都知道碳化硼陶瓷是一種非常理想的中子吸收材料，因此它在核能領域肯定是有著一席之地的。碳化硼陶瓷質地輕、硬度高，因此也常用在防彈裝甲領域。碳化硼陶瓷是硬度僅此于金剛石和氮化硼的物質，那么它也被用在一些耐磨技術領域。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域中。下面我們就來具體看看它在這些領域中所發揮的作用。
碳化硼陶瓷具有彈性模量高、密度低、耐腐蝕、耐磨損、硬度高、中子吸收能力強等特點，同時還具有優異的高溫半導體性能，這使得其在國防、核能和耐磨技術等領域得到廣泛應用。

1、溫差電偶
溫差電偶對于很多人來講是一個比較陌生的概念，其實就是用于溫度測量的一種電偶（可簡單理解為溫度計），碳化硅硼陶瓷在這一領域中的應用也較為廣泛。德國和日本的一些企業利用碳化硼的熱電性，燒制出可測量高達2200℃的溫差電偶，在一些高溫測量方面具有非常明顯的優勢。利用碳化硼制成的溫差電偶具有穩定性高、熱電性高、可長期使用。

2、耐磨技術領域
陶瓷噴嘴的應用也是非常廣泛的，例如：高壓水切割機、除銹除砂機等，在這些領域中，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主要應用領域，它可以用來打磨拋光工程陶瓷、硬質合金等，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，可以說它是防彈裝甲領域的明星產品。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于重量較為敏感的領域有了大顯身手的機會，例如武裝直升機、高速航空器等。在英國有一家叫做BAE系統公司，他們生的的碳化硼陶瓷，已經被美國軍隊相中，并應用在其“攔截者”防彈衣上，取得了非常好的效果。目前國內碳化硼陶瓷生產的企業并不算多，不過隨著人們對這一材料需求的不斷上升，相信會有越來越多的企業投身到這個行業中。

4、核能領域
這幾年國內的核電站項目不斷涌現，隨著核能技術的大力推廣，越來越多的核反應在全國多地興建。碳化硅陶瓷由于具有良好的中子吸收特性，因此核反應堆堆芯組件中就有它的身影，主要有：控制棒、調節棒、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，價格低，原料來源豐富，吸收中子后沒有強的射線二次輻射，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。
碳化硼的應用前景十分廣闊，然而要想真正把這一產品做好絕非易事。下一篇文章我們將會將到“碳化硅陶瓷加工工藝”，敬請期待！更多內容歡迎通過鈞杰碳化硼陶瓷加工咨詢的服務熱線：13412856568獲取。