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B4C

碳化硼陶瓷
陶瓷与玻璃非氧化物结构陶瓷非氧化物结构陶瓷(碳化物 / 氮化物 / 硼化物)
数据完整度
71

硬度仅次于金刚石与立方氮化硼(HV 2800),密度仅 2.52 g/cm³,是防弹与耐磨喷嘴的首选。共价键极强导致烧结困难,通常需热压。

别名 / 旧代号B4C陶瓷碳化硼
典型用途
防弹插板、喷砂喷嘴、研磨介质、中子吸收体、核反应堆控制棒
英文名
Boron carbide
GB/T 6569-2006GB/T 16534-2009

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

陶瓷强度为弯曲试验统计值,需与威布尔模量一并看;带 ≥ / ≤ 的是标准保证值
抗弯强度
350MPaB热压烧结态
抗压强度
2500MPaB热压烧结态
弹性模量 E
450GPaB热压烧结态
断裂韧性 KIC
3MPa·m^0.5B热压烧结态
开口气孔率
2%B热压烧结态
密度 ρ
2.52g/cm³B热压烧结态

热处理状态与交货状态

HP热压烧结态默认
工艺
热压烧结
说明
2050℃ / 30 MPa 热压,需加 C 或 Si 助剂

力学性能

弹性模量 E450GPa
HP·20℃
450GPa典型值BASM-CERAM#GEN
泊松比 ν0.17
HP·20℃
0.17典型值BASM-CERAM#GEN
硬度2800HV
HP·20℃
2800HV典型值BASM-CERAM#GEN
HV1 或 HV0.5 压痕硬度
断裂韧性 KIC3MPa·m^0.5
HP·20℃
3MPa·m^0.5典型值BASM-CERAM#GEN
SEPB 法或压痕法
抗压强度2500MPa
HP·20℃
2500MPa典型值BASM-CERAM#GEN
威布尔模量 m8
HP·20℃
8典型值BASM-CERAM#GEN
弯曲强度350MPa
HP·20℃
350MPa典型值B不建议用于设计ASM-CERAM#GEN
四点弯曲典型值

物理性能

密度 ρ2.52g/cm³
HP·20℃
2.52g/cm³典型值BASM-CERAM#GEN
开口气孔率2%
HP·20℃
2%典型值BASM-CERAM#GEN

热性能

导热系数 k30W/(m·K)
HP·20℃
30W/(m·K)典型值BASM-CERAM#GEN
比热容 cp950J/(kg·K)
HP·20℃
950J/(kg·K)典型值BASM-CERAM#GEN
线膨胀系数 α5×10⁻⁶/K
HP·20~1000℃
5×10⁻⁶/K典型值BASM-CERAM#GEN

电性能

电阻率 ρe1×10⁶Ω·cm
HP·20℃
1×10⁶Ω·cm典型值BASM-CERAM#GEN

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 7 项工艺适用3受限2不宜2
热等静压(HIP)烧结与固结适用
工艺参数
1000~2000℃ / 100~200 MPa 氩气
预期效果
消除残余气孔,强度与威布尔模量提升
限制
设备昂贵、周期长,仅用于高附加值件
置信
B
常压烧结烧结与固结适用
工艺参数
1500~2200℃ 常压烧结,保温 1~3 h
预期效果
致密化,气孔率降到 1~5%
限制
烧成收缩 15~20%,需留加工余量
置信
B
退火热处理受限
工艺参数
退火只能消除残余应力(低于烧结温度 100~200℃)
预期效果
降低残余应力,不改变组织
限制
温度过高会引起晶粒长大与强度下降
置信
C
电弧焊连接不宜
限制
共价键/离子键材料无塑性变形能力,焊接即开裂
置信
B
金刚石磨削切削加工适用
工艺参数
金刚石砂轮,磨削深度 1~10 μm/道次
预期效果
达到尺寸精度与表面粗糙度要求
限制
引入表面微裂纹,强度降低 20~40%;必须充分冷却
置信
B
激光划片切削加工受限
工艺参数
紫外纳秒/皮秒激光,切割道 20~50 μm
预期效果
无机械应力划片,崩边小
限制
厚件效率低,热影响区需评估
置信
C
切削加工切削加工不宜
限制
普通硬质合金刀具无法切削,须用金刚石磨削或激光
置信
B
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
B4C 碳化硼陶瓷 — 性能、成分与工艺 · EngMatData