二硼化锆
放电等离子烧结工艺对ZrB_2-YAG陶瓷力学性能的影响
的高温蠕变特性 ， 目前所知抗蠕变性能最好的氧化 是 物材料 。 其强度和韧性可 以保持在其熔点附近而不降
低。 Ａ Ｙ Ｇ直到 １０ ℃时断裂应力变化都不大。Ｙ Ｇ ６０ Ａ 还具有很好的化学稳定性 ， 几乎不被酸碱腐蚀。Ｙ Ｇ Ａ
收稿 日期 ： ０— ０ ２ ２ ９ １－ ３ ０
体（ １ 图 ） 装入石墨模具并放入 Ｓ Ｓ烧结炉中， Ｐ 真空度
小 于 ２Ｐ ， ０ ａ加压 ， 升温 速 度 为 １０ ｒ ｎ进 行烧 结并 ０ ℃／ｉ ａ
基金项 目： 江西省教育厅青年科学基金项 目（ 号： Ｊ ９９）江西省高校省级教改项 目（ 编 Ｇ Ｊ ５５， ０ 编号 ： Ｊ 一９ １— ）九江学院大学生 自 Ｊ Ｇ ０— ７６ ， Ｘ 主创新性实验
的候选材料之一 。 虽然 ＺＢ 具有优 良的物理特性和化学稳定性而 ｒ
应用于许多领域 ，但是 ＺＢ 难 以烧结致密和在高温 ｒ。
条件下容易被氧化。 为了充分发挥 ＺＢ 的优点， ｒ。 改善 ＺＢ 的缺点 ，本文采用共沉淀法制备 Ｙ Ｇ前驱体 ｒ Ａ Ａ （ Ｈ Ｙ（Ｈ 。 １Ｏ ） Ｏ ）包覆 ＺＢ 粉 体 ， 一 ｒ 最终 得到包覆式
摘
要
ＺＢ 具有优 良的物理特性和化学稳定性而应用于许多领域 ， ｒ 但是 ＺＢ 难 以烧结致密和在高温条件下容易被 氧化 。为了充分 ｒ
发挥 ＺＢ 的优点 ， ｒ 改善 ＺＢ 的缺点 ， 文采用共沉淀法制 备壳核式 Ａ２ｒ 。： ｒ。 ｒ。 本 ｌ ＹＯ ＺＢ 复合粉 体 ， （ ） Ｊ 通过放 电等离子烧结法制备高致
定性 、 捕集 中子、 阻燃 、 耐热 、 耐腐蚀和轻质等特殊性
质， 因此 ， 应用领域非常广泛【１ＺＢ 熔点高 ， ｌ。 ｒ。 ＿ ２ 难以烧 结致密， ＺＢ 的烧结需要 ２ ０ ℃以上的高温。如 纯 ｒ ３０ 何提高 ＺＢ 陶瓷的致密度一直是一个研究的重点 。 ｒ 近年来国内外诸多学者对二硼化锆复合材料的烧结
陶瓷资料整理总述
陶瓷资料整理总述陶瓷是陶器与瓷器的统称，同时也是我国的一种工艺美术品，远在新石器时代，我国已有风格粗犷、朴实的彩陶和黑陶。
陶与瓷的质地不同，性质各异。
陶，是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。
瓷是以粘土、长石和石英制成，半透明，不吸水、抗腐蚀，胎质坚硬紧密，叩之声脆。
我国传统的陶瓷工艺美术品，质高形美，具有高度的艺术价值，闻名于世界。
特性说到陶瓷材料，难免将陶与瓷分开来谈，我们经常说的陶瓷，是指陶器和瓷器两个种类的合称。
在创作领域中，陶与瓷都是陶瓷艺术中不可或缺的重要组成部分，但是陶与瓷却有着质的不同。
陶，是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。
瓷是以粘土、长石和石英制成，半透明，不吸水、抗腐蚀，胎质坚硬紧密，叩之声脆。
分类陶瓷材料目前尚无统一的分类方法，通常把陶瓷材料分为玻璃、玻璃陶瓷和工程陶瓷3类。
其中工程陶瓷又分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。
其中普通陶瓷又称传统陶瓷，特种陶瓷又称现代陶瓷。
陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。
具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。
可用作结构材料、刀具材料和模具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。
普通陶瓷普通陶瓷又称传统陶瓷，其主要原料是黏土（Al2O3·2SiO2·H2O）、石英（SiO2）和长石（K2O·Al2O3·6SiO2）。
通过调整3者比例，可得到不同的抗电性能、耐热性能和机械性能。
一般普通陶瓷坚硬，但脆性大，绝缘性和耐蚀性极好。
特种陶瓷特种陶瓷又称现代陶瓷，按应用包括特种结构陶瓷和功能陶瓷两类，如压电陶瓷、磁性陶瓷、电容器陶瓷、高温陶瓷等。
工程上最重要的高温陶瓷，包括氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷和氮化物陶瓷。
①氧化物陶瓷a.氧化物陶瓷的性质Ⅰ.熔点大多在2000℃以上，烧成温度在1800℃左右。
渗硼技术
高温渗硼技术在工业泵中的应用（实用新型专利）专利名称:高速高温渗硼技术专利申报单位：河北博龙泵业有限公司专利发明人：林金钟、李锐专利申报内容：一，渗硼技术是多年来各科研院所探讨、研究的主要课题，主要应用于热锻模、拉丝模、挤压模等，还有应用于钢铁厂的各种轧辊（冷轧辊、热轧辊、镀锌轧辊、矫直辊等）各种耐磨件（喷嘴、阀座、金属密封、枪炮内管、输送管）各种运动件（齿轮、齿杆、叶轮、泵阀件）等。
二，本专利重点是成功的开发利用TiB2和B4C做为渗硼技术的主要基材，利用先进的高速、高温技术，完成硼化系列材料经强渗处理后，应用于泵业生产中的易损部件（液态金属浸润渗透技术）我公司于2013年4月开始将渗硼技术列入主要研究、开发课题，分以下步骤循序渐进的研究。
三，渗硼技术的基础材料的筛选经多方论证并参考国内外相关资料，在众多浩繁的材料中，我们选出了以下材料：ZrB2、GrB2、MoB/MoB2、TiB2/Ai2O3/Ni、TiB2/Ai2O3/Gr、TiB2/Ai2O3/WC-C O、TiB2/Ai2O3/Ni/Ai、ZrB2/ Ai2O3/Ni、Zr/Ai2O3/W-C O GrB2/ Ai2O3/Ni、TiB2/Ai等。
选择以上材料的原因，是基于这些材料适用于工业泵生产的特性和需要，根据基体材料的特性，决定渗硼材料的使用。
ZrB2(二硼化锆)是人们以前使用ZrC加入20﹪的TiB2复合而成，是较理想的渗透材料（液态金属浸润渗透技术）四，实验（优选法）以Zr做为主基材，加入适量的M O(5-10﹪)W-C O(5﹪)做粘结相，采用1900℃热压成型，制作蒸发舟粉末（此实验参考美国Adyahcea Crod的研究成果）俄国人也采取了类似的TiB2/BN/Ai配方,热压成型制作了导电的蒸发舟粉末，日本人利用同样的方法，制作了抗弯强度至少可达900kg/㎝3的材料。
经实验后论证，ZrB2的硬度达到了相应的要求，其耐磨粒磨损和耐冲击、耐腐蚀性能明显不足（图像1-2-6）GrB2/M O的实验给我们提高了相应的启示，GrB2/M O作为耐腐蚀性、耐冲击的材料性能优异，从实验图像显示铬与硼的金属相形成了交替梯式形状，实验证明GrB2/M O的结合力相对较差，其耐磨性不足，应用于高速高温渗透技术中不是最理想的材料（图像2-5）五，经过多次实验后的论证，我们最终选取了TiB2/Ai2O3/WC-C O是理想的渗硼材料。
光学镀膜材料
光学镀膜材料氮化物氮化硅氮化铝氮化硅氮化钛氮化硼硼化物硼化铬(CrB) 二硼化铬(CrB2)六硼化镧(LaB6) 五硼化二钼(Mo2B5)硼化铁(FeB) 二硼化铪陶瓷靶材(HfB2) 硼化二铬(Cr2B)硼化铌(NbB) 二硼化铌(NbB2硼化二钼(Mo2B)硼化钽(TaB) 二硼化锆(ZrB2) 硼化二钨(W2B)硼化钨(WB) 二硼化钒(VB2)硼化钒(VB) 二硼化钛(TiB2)Tantalum Boride (TaB2) 三硼化五铬(Cr5B3)氟化物氟化铝(AlF3) 氟化钡(BaF3)氟化镉(CdF2)氟化钙(CaF2)氟化铈(CeF3) 氟化镝(DyF3) 氟化铒(ErF3)氟化铪(HfF4)氟化钾(KF) 氟化镧(LaF3) 氟化铅(PbF2) 氟化钠（NaF)氟化锂(LiF) 氟化镨(PrF3) 氟化镁(MgF2) 氟化钕(NdF3)氟化钐(SmF3) 铝氟酸钠(冰晶石)(Na3AlF6) 氟化锶(SrF2) 氟化钍(ThF4)氟化钇(YF3) 氟化镱(YbF3)硒化物硒化铋(Bi2Se3) 硒化铟(In2Se3)硒化钼(MoSe2)硒化镉(CdSe) 硒化铅(PbSe) 硒化铌(NbSe2)硒化钽(TaSe2) 硒化钨(WSe2) 硒化锌(ZnSe)硅化物二硅化钴(CoSi2) 二硅化铌(NbSi2)硅化三铬(Cr3Si) 二硅化铬(CrSi2)二硅化钽(TaSi2) 硅化三钒(V3Si)二硅化铪(HfSi2)二硅化钼(MoSi2) 二硅化钒(VSi2)二硅化钛(TiSi2) 三硅化五钽(Ta5Si3) 二硅化锆(ZrSi2) 二硅化钨(WSi2) 三硅化五钛(Ti5Si3)硫化物硫化锑(Sb2S3) 硫化镉( CdS)硫化铁(FeS)硫化砷(As2S3) 硫化铅(PbS) 硫化钼(MoS2)硫化铌(NbS1.75) 硫化钽(TaS2) 硫化钨(WS2)硫化锌(ZnS)碲化物碲化镉(CdTe) 碲化铌(NbTe2)碲化锌(ZnTe)碲化铅(PbTe) 碲化钽(TaTe2) 碲化铟(InTe)碲化钼(MoTe2) 碲化钨(WTe2) 磷化铟(InP)砷化铅(PbAs) 掺铬一氧化硅(Cr-SiO) 砷化铟(InAs)混合物。
各类物质的熔点
Ta
2468
根据客户要求定做
钨靶
W
1410
根据客户要求定做
钛铝靶
TiAl
圆靶
钛铬靶
TiCr
圆靶
产品称号：
光学镀膜材料-氟化物
发布日期：
2010-5-7 19:46:24
氟化镁，氟化镧,氟化镱，氟化钇，氟化镝，氟化钕，氟化铒，氟化镝，氟化钾氟化锶,氟化钐,氟化钕，氟化钠，氟化钡，氟化铈
细致阐明：
品名
可定做
氧化钇靶
Y2O3
2680
可定做
碳化硅靶
SiC
2700
可定做
碳化硼靶
B4C
2450
98
可定做
碳化钛靶
TiC
3140
可定做
氮化硅靶
SiN
升华
可定做
氮化硼靶
BN
2350
可定做
氮化铝靶
AlN
升华
可定做
三氧化钨靶
Wo3
1473
可定做
五氧化二铌靶
NbOx
1530
可定做
五氧化二钽靶
Ta2O5
1800
可定做
二硼化钛靶
Cr2O3
2435
可定做
氧化镝靶
Dy2O3
1360
/
可定做
氧化镁靶
MgO
2800
可定做
ITO靶
In2O3+SnO2
1565
可定做
AZO靶
ZnO+ Al2O3
/
/
可定做
IGZO靶
In2O3+ Ga2O3+ZnO
/
/
可定做
难熔金属
钨（Tungsten ）
• • • • • • 原子序数：74 相对原子质量(12C = 12.0000) ：183.84 原子结构： 原子半径/Å: 2.02 原子体积/cm3/mol: 9.53 电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d4 6s2 • 离子半径/Å: 0.62 • 共价半径/Å: 1.3 • 氧化态: 6,5,4,3,2
铪（Hafnium )
• • • • • • 原子序数：72 相对原子质量(12C = 12.0000) ：178.49 原子结构： 原子半径/Å: 2.16 原子体积/cm3/mol: 13.6 电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d2 6s2 • 离子半径/Å: 0.71 • 共价半径/Å: 1.44 • 氧化态: 4 ,2
难熔金属在地壳中的丰度、矿产储量以及我国的资源状况
名 称 钨 钼 铌 钽 锆 铪 钒 铬 钛 在地壳中的丰度 世界已探明 (质量分数) % 的矿产储量 1.3×10－4 1.0×10－3 3.2×10－5 2.4×10－5 2.5×10－2 4.0×10－4 2.0×10－2 3.0×10－2 6.1×10－1 227万t 1460万t 534万t 29万t 2665万t － － － － 中国已探明 的矿产储量 102.00万t 498.87万t 35.20万t 3.50万t 370.15万t 0.18万t 1150.00万t 1078.00万t － 中国所占 在世界 比例 % 位次 44.93 34.17 6.59 12.00 13.89 － － － 60.00 1 2 3 3 － － 3 － 1
• 制备难熔金属的主要过程： • 一、矿物分解：把想提取的金属与伴生 的其他元素分离开来，并将其富集在溶 液或沉淀中。采用的方法： • 1、火法过程：如烧结、熔融、蒸馏等； • 2、湿法过程：用酸、碱溶液处理等； • 3、联合使用火法和湿法过程；
金属锆和铪的主要用途
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
金属锆和铪的主要用途
金属锆由于具有低的中子吸收截面，优异的耐蚀性能和加工性能，是核工业的重要材料。
各主要产锆国生产的原子能锆大多用于原子能反应堆。
目前出核动力潜艇、核动力航空母舰外，全世界已建成并在运行的民用核电站已达440 座。
世界锆生产能力约7000t/a，每年用于核工业的数量约为3000t。
而含铪的工业级锆则用于冶金、化工、机械和兵器工业，年用量在2000t 左右。
金属铪由于其中子吸收截面较高，可用作原子能反应堆的控制棒；也可制成合金用于航天器及其他耐高温零部件。
金属锆、铪的应用概况见表1。
表1 金属锆、铪的应用概况
应用领域
主要用途
原子能工业
燃料包套材料：主要有锆锡、锆铌两大类合金；
结构材料：在反应堆中锆合金主要用作耐高压部件，如容器、管道等；
核燃料：用作铀的合金元素，以增加释热元件的热交换表面和结构强度；减速材料：氢化锆可作为慢化剂减缓裂变速度；
控制材料：金属铪制成控制棒用于控制核反应，二硼化锆也可用作强度控制材料
冶金工业
钢铁冶金添加剂：在钢铁冶金中用作脱气剂，晶粒细化剂等，如锆铁、锆硅、锆硅钙、锆硅锰等；
有色金属冶金添加剂：改善和提高铜、镍、镁、锌、铝锆金属的性能，并。
碳还原法制备鹏化工粉体的原理和特点
碳还原法制备鹏化工粉体的原理和特点：一般来讲，碳还原法所采用的还原剂大多数为碳或者碳化硼与氧化锆反应，其化学方程式分别为：ZrO2+B2O3+5C=ZrB2+5CO↑(2-1)2ZrO2+B4C+3C=2ZrB2+4CO↑(2-2)Zr(ZrH4、ZrC)+B4C(+B2O3)→ZrB2+CO (2-3)加入B2O3的目的是降低产物中碳化物的含量。
比较常用的方法是在碳存在的情况下用金属氧化物同碳化硼作用，制备硼化物，在碳管炉中(如在H2气氛中需1800℃，如在真空气氛中需1700—1800℃)进行。
在1995年H．Zhao[13]等对ZrO2+B4C+C体系的热动力学计算和实验上的仔细研究，发现该反应在低温阶段(1400℃左右)按照硼化反应:ZrO2+5/6B4C→ZrB2+2/3B2O3+5/6C (2-4) 进行，在高温阶段(1600℃)按碳化反应：ZrO2+B2O3+5C=ZrB2+5CO↑(2-5) 进行。
在这个反应体系中，由于受中间产物B2O3的汽化，反应前需掺加过量的B4C以弥补B的损失而得到高纯的ZrB2粉末。
如果合成温度越高，保温时间越长，氧和碳的含量都会降低，但是合成粉末的粒度会长大。
所以选择合适的合成温度和保温时间对制备高纯超细的ZrB2粉末来说很重要。
现代利用碳还原法合成硼化锆的主要是用氧化锆还原硼化的方法，还原剂可用碳或碳化硼(B4C)。
用碳化硼比用碳好，因为用碳还原合成硼锆，作为硼的来源是硼酐，不管是采用电弧熔融合成或者固相反应合成工艺，由于硼酐沸点很低，1000℃以上就大量挥发，致使合成的硼化锆化学组成波动很大，并且熔融法的温度高，电熔速度极快，会造成石墨电极和石墨坩埚对产品的严重玷污，还可能产生大量的副产物碳化锆。
而用碳化硼做还原剂，就可以制备出ZrB2的单相产物，其反应式为：3ZrO2+B4C+8C+B2O3=3ZrB2+9CO↑(2-6) 由于碳化硼不易挥发，从而可以正确配方，工艺稳定，出料率也高，所以多用它作还原剂，在碳管炉中固相反应合成硼化锆。
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营口天元化工研究所股份有限公司
二硼化锆
执行标准：
Q/TY·J08.04-2010
英文名：Zirconium
boride
中文别名：硼化锆
CAS RN：
12045-64-6
1、产品简述：
二硼化锆为六方体晶型，灰色结晶或粉末，相对密度5.8，熔点为3040℃。
其准金属结构决定了二硼化锆具有良好的导电性和迁移性，耐高温、电阻小、耐腐蚀等特性，耐热震性好，高温下抗氧化等特性，在常温和高温下强度均很高。
1.1结构式：
B Zr
B
2、技术指标
品名纯度水分粒度(D
50
)二硼化锆≥99%≤0.5%~15um
3、用途
二硼化锆可用于抗氧化复合材料、耐火材料，尤其在抗熔融金属腐蚀的场合、高温电阻、耐高温耐腐蚀抗氧化特种涂料、热增强添加剂。
此外，还可用于生产复合陶瓷材料、航天航空耐高温复合材料、热温差电偶保护管以及电解熔融化合物的电极材料，工程陶瓷机构件。
同时其常温和高温下硬度较高、耐腐蚀可用于硬质合金及切削、耐磨材料和坩埚内衬及耐腐蚀化工设备。
4、
5、
储存：阴凉、通风处密闭保存，贮存温度范围应为(-20～38)℃。
保质期12个月，过期复检合格仍可使用。
运输：运输过程中应避免雨淋、潮湿。