Карбид бора
- от объёма, заполните заявку
Поставляем карбид бора различных фракций.
Карбид бора (B4C) — бинарное соединение бора с углеродом, третий по твёрдости материал после алмаза и кубического нитрида бора. Впервые получен в 1893 году французским химиком Анри Муассаном путём восстановления оксида бора углеродом при температуре 2000°C.
В промышленных масштабах карбид бора получают из борной кислоты (источник бора) и нефтяного кокса (источник углерода) в электродуговых печах. Материал применяется для изготовления абразивных порошков, бронезащиты, сопел пескоструйных машин, поглотителей нейтронов в ядерной энергетике.
Физико-химические свойства карбида бора
Карбид бора представляет собой кристаллы чёрного цвета ромбоэдрической структуры. Материал отличается исключительной твёрдостью, химической стойкостью и низкой плотностью.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Химическая формула | B4C (B12C3) |
| Молярная масса | 55,255 г/моль |
| Плотность | 2,48–2,52 г/см³ |
| Температура плавления | 2350°C |
| Температура разложения | >2450°C |
| Температура кипения | 3500°C |
| Твёрдость по Моосу | 9,3–9,5 |
| Микротвёрдость | 39,2–49,1 ГПа |
| Теплопроводность | 30–42 Вт/(м·К) |
| Модуль упругости | 450–470 ГПа |
| CAS-номер | 12069-32-8 |
Химическая стойкость
Карбид бора — одно из наиболее химически стойких веществ:
- На воздухе не окисляется до 600°C
- Не растворяется в воде и концентрированных кислотах
- Разрушается кипящими растворами щелочей
- До 1250°C не взаимодействует с азотом, фосфором и серой
- При температуре ниже 1,28 К становится сверхпроводником
Зернистость карбида бора по ГОСТ
Зернистость шлифовальных материалов из карбида бора регламентируется ГОСТ 5744-85 «Материалы шлифовальные из карбида бора. Технические условия» и ГОСТ 3647-80 «Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав».
Шлифзерно и шлифпорошки по ГОСТ 3647-80
Зернистость шлифзерна и шлифпорошков обозначается как 1/10 размера стороны ячейки сита в микрометрах, на котором задерживаются зерна основной фракции.
| Зернистость | Размер частиц, мкм | Группа | Применение |
|---|---|---|---|
| 200 | 2500–2000 | Шлифзерно | Грубая обдирка |
| 160 | 2000–1600 | Шлифзерно | Обдирочные работы |
| 125 | 1600–1250 | Шлифзерно | Черновое шлифование |
| 100 | 1250–1000 | Шлифзерно | Черновое шлифование |
| 80 | 1000–800 | Шлифзерно | Предварительное шлифование |
| 63 | 800–630 | Шлифзерно | Предварительное шлифование |
| 50 | 630–500 | Шлифзерно | Получистовое шлифование |
| 40 | 500–400 | Шлифзерно | Получистовое шлифование |
| 32 | 400–315 | Шлифзерно | Чистовое шлифование |
| 25 | 315–250 | Шлифзерно | Чистовое шлифование |
| 20 | 250–200 | Шлифзерно | Тонкое шлифование |
| 16 | 200–160 | Шлифзерно | Тонкое шлифование |
| 12 | 160–125 | Шлифпорошок | Доводка |
| 10 | 125–100 | Шлифпорошок | Доводка |
| 8 | 100–80 | Шлифпорошок | Притирка |
| 6 | 80–63 | Шлифпорошок | Притирка |
| 5 | 63–50 | Шлифпорошок | Тонкая притирка |
| 4 | 50–40 | Шлифпорошок | Тонкая притирка |
Микропорошки по ГОСТ 3647-80
Зернистость микрошлифпорошков обозначается буквой «М» и верхним пределом размера зёрен основной фракции в микрометрах.
| Обозначение | Размер частиц, мкм | Группа | Применение |
|---|---|---|---|
| М63 | 63–50 | Микрошлифпорошок | Доводка |
| М50 | 50–40 | Микрошлифпорошок | Доводка |
| М40 | 40–28 | Микрошлифпорошок | Тонкая доводка |
| М28 | 28–20 | Микрошлифпорошок | Тонкая доводка |
| М20 | 20–14 | Микрошлифпорошок | Полирование |
| М14 | 14–10 | Микрошлифпорошок | Полирование |
| М10 | 10–7 | Тонкий микрошлифпорошок | Тонкое полирование |
| М7 | 7–5 | Тонкий микрошлифпорошок | Тонкое полирование |
| М5 | 5–3 | Тонкий микрошлифпорошок | Суперфиниширование |
Требования ГОСТ 5744-85 к карбиду бора
Согласно ГОСТ 5744-85, шлифматериалы из карбида бора изготавливаются зернистостями: 16, 12, 10, 8, 6, 5, 4, М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5.
| Параметр | Требование ГОСТ 5744-85 |
|---|---|
| Массовая доля B4C | ≥92% (для зернистости 16–4) ≥95% (для спецкерамики) |
| Массовая доля свободного бора | ≤1,5% |
| Массовая доля железа | ≤0,5% |
| Зерновой состав | По ГОСТ 3647 с индексами П и Н |
Зернистость карбида бора по стандарту FEPA
FEPA (Federation of European Producers of Abrasives) — европейский стандарт классификации абразивных материалов. Обозначение зернистости состоит из буквы F и номера: чем больше номер, тем мельче фракция.
Макрозернистость FEPA (F4–F220)
| FEPA | Размер, мкм | Размер, мм | Соответствие ГОСТ |
|---|---|---|---|
| F4 | 4750 | 4,75 | — |
| F5 | 4000 | 4,00 | — |
| F6 | 3350 | 3,35 | — |
| F7 | 2800 | 2,80 | — |
| F8 | 2360 | 2,36 | — |
| F10 | 2000 | 2,00 | 200 |
| F12 | 1700 | 1,70 | 160 |
| F14 | 1400 | 1,40 | 125 |
| F16 | 1180 | 1,18 | 100 |
| F20 | 1000 | 1,00 | 80 |
| F22 | 850 | 0,85 | — |
| F24 | 710 | 0,71 | 63 |
| F30 | 600 | 0,60 | 50 |
| F36 | 500 | 0,50 | 40 |
| F40 | 425 | 0,425 | — |
| F46 | 355 | 0,355 | 32 |
| F54 | 300 | 0,30 | 25 |
| F60 | 250 | 0,25 | 20 |
| F70 | 212 | 0,212 | — |
| F80 | 180 | 0,18 | 16 |
| F90 | 150 | 0,15 | — |
| F100 | 125 | 0,125 | 12 |
| F120 | 106 | 0,106 | 10 |
| F150 | 75 | 0,075 | 8 |
| F180 | 63 | 0,063 | 6 |
| F220 | 53 | 0,053 | 5 |
Микрозернистость FEPA (F230–F2000)
| FEPA | Размер D50, мкм | Соответствие ГОСТ | Применение |
|---|---|---|---|
| F230 | 53,0 | М63 | Доводка |
| F240 | 44,5 | М50 | Доводка |
| F280 | 36,5 | М40 | Тонкая доводка |
| F320 | 29,2 | М28 | Тонкая доводка |
| F360 | 22,8 | М20 | Полирование |
| F400 | 17,3 | М14 | Полирование |
| F500 | 12,8 | М10 | Тонкое полирование |
| F600 | 9,3 | М7 | Тонкое полирование |
| F800 | 6,5 | М5 | Суперфиниширование |
| F1000 | 4,5 | — | Суперфиниширование |
| F1200 | 3,0 | — | Зеркальная полировка |
| F1500 | 2,0 | — | Зеркальная полировка |
| F2000 | 1,2 | — | Оптическая полировка |
Порошок карбида бора: виды и формы поставки
Шлифовальные порошки
Шлифовальные порошки карбида бора применяются для обработки твёрдых материалов: твёрдых сплавов, керамики, стекла, камня. Благодаря высокой твёрдости (уступает только алмазу и кубическому нитриду бора) обеспечивают высокую производительность обработки при относительно низкой стоимости.
Микропорошки (микроника)
Микропорошки карбида бора с размером частиц от 63 до 3 мкм применяются для:
- Тонкой доводки и притирки прецизионных деталей
- Полирования оптических компонентов
- Ультразвуковой обработки твёрдых материалов
- Изготовления шлифовальных паст
Притирочный порошок
Притирочный порошок карбида бора используется для улучшения прилегания деталей: абразивные частицы одновременно шлифуют обе притираемые поверхности, создавая оптимальную конгруэнтность. Применяется при установке пароводяной арматуры, притирке запорной арматуры, доводке измерительных инструментов.
Шлифовальные пасты
Шлифовальные пасты на основе карбида бора содержат абразивный порошок и связующую фазу (масляную, водную или твёрдую). Применяются для тонкой шлифовки и полировки твёрдых материалов.
Области применения карбида бора
Абразивная обработка
Карбид бора — основной абразив для обработки сверхтвёрдых материалов:
- Шлифование изделий из карбида вольфрама и карбида титана
- Притирка деталей из технической керамики
- Ультразвуковая обработка камня и стекла
- Доводка твердосплавного инструмента
Бронезащита
Низкая плотность (2,52 г/см³) в сочетании с высокой твёрдостью делает карбид бора оптимальным материалом для лёгкой брони:
- Защитные пластины для бронежилетов
- Бронеэлементы транспортных средств
- Баллистическая защита вертолётов
Ядерная энергетика
Карбид бора, обогащённый изотопом 10B, применяется как поглотитель нейтронов:
- Регулирующие стержни ядерных реакторов
- Защитные экраны от нейтронного излучения
- Добавка в бетон для радиационной защиты
Гидроабразивная резка
Карбид бора используется в качестве абразива для гидроабразивной резки. Смешиваясь с водой под высоким давлением, абразив подаётся через сопло, обеспечивая холодный срез высокого качества.
Сопла и износостойкие детали
Из карбида бора изготавливают:
- Сопла пескоструйных машин
- Сопла для гидроабразивной резки
- Детали насосов для перекачки абразивных суспензий
- Втулки и подшипники скольжения
Керамика и огнеупоры
Порошок карбида бора применяется в производстве технической керамики с повышенной прочностью, химической инертностью и износостойкостью. Связанные материалы: карбид кремния, нитрид кремния.
Нормативная документация
| Документ | Название |
|---|---|
| ГОСТ 5744-85 | Материалы шлифовальные из карбида бора. Технические условия |
| ГОСТ 3647-80 | Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав |
| ГОСТ Р 52381-2005 | Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков |
| ISO 8486-1:1996 | Bonded abrasives — Determination and designation of grain size distribution |
| FEPA 42-1:2006 | Grains of fused aluminium oxide, silicon carbide and other abrasive materials for bonded abrasives |
Условия поставки
Поставляем порошок карбида бора следующих видов:
- Шлифпорошки зернистостью 16–4 по ГОСТ 5744-85
- Микропорошки М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5
- Порошки по стандарту FEPA: F60–F2000
- Нанодисперсный карбид бора
- Порошки по ТУ под требования заказчика
Фасовка: бумажные мешки, пластиковые контейнеры, биг-бэги. Возможна фасовка по техническому заданию заказчика. Срок хранения карбида бора практически не ограничен при соблюдении условий хранения (сухое помещение).
