反應(yīng)堆對中子吸收材料的基本要求是：中子吸收速率高，化學(xué)活性低，熱物理性能優(yōu)良，照射后二次輻射低，且來源豐富，生產(chǎn)工藝簡單，價格低廉。
碳化硼有很寬的均相區(qū)，B4C單位晶胞是由15個原子（12個硼原子，3個碳原子）組成的菱形晶，其特殊的晶體結(jié)構(gòu)形成了強(qiáng)的共價鍵，這種晶體結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了碳化硼具有超硬度、高熔點、低密度、低熱膨脹系數(shù)、高耐磨性等一系列優(yōu)良的物理、化學(xué)性質(zhì)。
碳化硼（B4C）的熔點為2450℃，幾乎能抗所有的有機(jī)、無機(jī)酸堿和水的腐蝕，吸收能譜寬，中子吸收截面高，是快中子首選的吸收材料。在世界已公布的反應(yīng)堆中，有相當(dāng)大的部分是使用碳化硼作為中子吸收材料。
來源：鄭州嵩山碳化硼關(guān)鍵字：碳化硼 、牡丹江碳化硼
普通磨料碳化硼-作為已知最堅硬的三種材料之一（僅次于金剛石和立方相氮化硼），適用于硬質(zhì)材料的磨削、研磨及拋光，如超硬合金、寶石等硬質(zhì)材料，陶瓷耐磨零件，包括磨耗增強(qiáng)板、泵零件、軸承、噴嘴、閥零件工程陶瓷（包括結(jié)構(gòu)、環(huán)境和過程用陶瓷）等。此外，碳化硼在核工業(yè)中是重要的中子吸收材料，又稱核級碳化硼?；瘜W(xué)成分是影響碳化硼使用性能的關(guān)鍵因素，對產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。
不同的用途場合所對應(yīng)的各成分指標(biāo)均有所不同。其中JB/T 3294-2017《普通磨料 碳化硼》中各粒度號要求如表1所示。
表1 各粒度號碳化硼產(chǎn)品的化學(xué)成分
| 粒度范圍 | 化學(xué)成分（%） |
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| B4C≥ | B總≥ | C總≥ | B2O3≤ | C游≤ | Fe2O3≤ |
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| F4～F90 | 95.00 | 76.00 | 20.00 | 0.20 | 1.50 | 0.25 |
| F100～F220 | 96.00 | 77.00 | 20.50 | 0.15 | 2.00 |
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| F230～F600 | 95.00 | 76.50 | 20.00 | 0.15 | 3.00 |
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| F800～F1200 | 92.50 | 75.00 | 20.00 | 0.20 | 4.00 |
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在核工業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，對碳化硼的技術(shù)指標(biāo)有詳細(xì)規(guī)定的主要是《ASTM C750-2018 Standard Specifification for Nuclear-Grade Boron Carbide Powder》和《EJ/T20077-2014鉛硼聚乙烯板》，具體的指標(biāo)要求如表2和表3所示。
表2 核級碳化硼技術(shù)要求
| 序號 | 化學(xué)成分 | 指標(biāo)要求 | 檢測依據(jù) |
| 1 | 總硼Total boron (B) | 73.0%-81.0% | ASTMC750-2018ASTMC791-2019 |
| 2 | 硝酸可溶硼Nitric acid-soluble boron(B) | ≤0.5% |
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| 3 | 水溶性硼Water-soluble boron(B) | ≤0.2% |
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| 4 | 鈣Calcium (Ca) | ≤0.3% |
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| 5 | 鐵Iron(Fe) | ≤1.0% |
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| 6 | 總硼+總碳total boron +total carbon(B+C) | ≥98.0% |
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| 7 | 氟Fluoride(F) | ≤25μg/g |
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| 8 | 氯Chloride(Cl) | ≤75μg/g |
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表3 鉛硼聚乙烯板對碳化硼的指標(biāo)要求
| 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）% | 檢測依據(jù) |
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| B4C≥ | B總≥ | C總≥ | B2O3≤ | C游≤ | Fe2O3≤ | EJ/T20077-2014JB/T7993-2012 |
| 95.00 | 76.50 | 20.00 | 0.15 | 3.00 | 0.25 |
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主要依據(jù)JB/T 7993-2012 《碳化硼化學(xué)分析方法》標(biāo)準(zhǔn)檢測，該標(biāo)準(zhǔn)主要分析碳化硼樣品中總硼、總碳、三氧化二鐵、二氧化硅、三氧化二硼、游離硼、游離碳等7項。從該標(biāo)準(zhǔn)中可以看出總硼、總碳、三氧化二硼、游離硼、游離碳是碳化硼分析檢測中的重點。由于碳化硼存在不同的同分異構(gòu)體屬于非化學(xué)式化合物，B4C含量的檢測主要通過化合硼和化合碳含量計算出來。
2.核級碳化硼分析主要依據(jù)ASTM C791-2019《核級碳化硼的化學(xué)、質(zhì)譜及光譜分析標(biāo)準(zhǔn)方法》標(biāo)準(zhǔn)檢測，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總硼、總碳、可溶性硼、同位素分析（質(zhì)譜法）、游離碳、鐵、鋁、硅、鈣、鈷、鉻、銅、鎂、錳、鉬、磷、鎳、鈦、鎢、鋯和氟、氯等化學(xué)成分檢測方法。該標(biāo)準(zhǔn)檢測項目覆蓋了核級碳化硼的技術(shù)指標(biāo)，為核工業(yè)相關(guān)用戶提供了檢測依據(jù)和方法。
3.國內(nèi)核級碳化硼標(biāo)準(zhǔn)主要為YS/T 423.1～5-2000 系列標(biāo)準(zhǔn)《核級碳化硼粉末化學(xué)分析方法》，主要項目為 總硼量、總碳量、鐵量、游離硼量、氧含量等五項。該系列標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了碳化硼樣品中氧含量的檢測，為核級碳化硼粉末及芯塊提供了檢測方法。
4.碳化硼各項目檢測技術(shù)對比表4 碳化硼標(biāo)準(zhǔn)方法技術(shù)對照表
| 標(biāo)準(zhǔn) | 檢測項目及方法 |
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| 總硼 | 可溶于硝酸的硼/游離硼 | 可溶于水的硼/氧化硼 | F/Cl | Ca | Fe/Fe2O3 | 總碳 | 游離碳 | 氧含量 |
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| JB/T 7993-2012 | 酸堿中和滴定 | 酸堿中和滴定 | 酸堿中和滴定 | 無 | 無 | 分光光度法測定氧化鐵 | 氣體容量法 | 吸收重量法 | / |
| ASTM C791-2019 | 電位滴定/ICP-OES | 電位滴定/ICP-OES | 電位滴定/ICP-OES | 離子選擇電極 | ICP-OES | ICP-OES | 紅外吸收法 | 庫侖法/紅外吸收法 | / |
| YS/T 423-2000 | 酸堿中和滴定 | 酸堿中和滴定 | 無 | 無 | 無 | 分光光度法測定鐵 | 氣體容量法 | / | 惰氣熔融-紅外吸收法 |
來源：順企網(wǎng)
關(guān)鍵字：普通磨料碳化硼 、牡丹江碳化硼
昨天接觸了一個新的事物叫做碳化硼,這種材質(zhì)非常堅硬,并且非常耐磨,經(jīng)常用于軍事工業(yè),那如果我們將其使用與我們正常人的生活當(dāng)中,會不會出現(xiàn)一想不到的效果呢.其實碳化硼這種材質(zhì)也是有它的一定用途的,并不是說什么樣的位置都可以使用碳化硼.碳化硼產(chǎn)品用途：用于硬質(zhì)合金、寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光，金屬硼化物的制造以及冶煉硼鈉、硼合金和特殊焊接等。從上面的用途來看的話,其實碳化硼也是經(jīng)常用在我們的生活當(dāng)中.
但是碳化硼的價格稍高,所以在常用的生活用具和鐵質(zhì)類產(chǎn)品上用的還是比較少的,所以說任何一樣?xùn)|西,都會有它的利弊關(guān)系的.
（資料來源：華經(jīng)情報網(wǎng)）
全球碳化硼下游應(yīng)用及區(qū)域分布
碳化硼具有熔點高(2450℃)、硬度高(僅次于金剛石和氮化硼，～29．1GPa)、彈性模量高、密度小(2．52g/cm3)、熱穩(wěn)定性好、熱中子吸收橫截面(6×10－22cm－2)高等優(yōu)點，是一種性能優(yōu)良的特種陶瓷硬質(zhì)材料。
2019年，全球碳化硼產(chǎn)能約22000噸/年，產(chǎn)量在9500噸左右。長期以來，我國都是最主要的碳化硼生產(chǎn)國，并且隨著過去10年來國內(nèi)需求的快速增長，我國已超越美國成為世界第一大碳化硼消費市場，消費量占全球總量的近一半。
2019年全球碳化硼按消費量區(qū)域分布（單位：%）
資料來源：中國化工信息雜志，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
在下游應(yīng)用中，磨料和耐火材料抗氧劑是最主要兩大市場，分別占53%和33%，其余應(yīng)用占比均相對較小。按應(yīng)用形式劃分，粉體應(yīng)用共占90%以上，制品應(yīng)用僅占7%。
2019年全球碳化硼按消費量下游市場分布（單位：%）
資料來源：中國化工信息雜志，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
二、中國碳化硼進(jìn)出口現(xiàn)狀分析
進(jìn)出口數(shù)量方面，作為全球最大的碳化硼生產(chǎn)國和消費市場，我國同時還是世界第一大凈出口國。據(jù)統(tǒng)計，2019年我國碳化硼出口量為2482噸，出口產(chǎn)品幾乎全部為粉體，主要銷往日本、德國、印度、美國和韓國。
2015-2019年中國碳化硼進(jìn)出口數(shù)量統(tǒng)計
注：進(jìn)出口碳化硼包含不論是否已有化學(xué)定義。
資料來源：中國海關(guān)，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
受美國市場萎縮影響甚至略有減少，但隨著國內(nèi)需求的快速增長，出口占比將逐年下降，預(yù)計未來將延續(xù)這一趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2019年我國碳化硼出口金額為3643萬美元。
2015-2019年中國碳化硼進(jìn)出口金額統(tǒng)計
注：進(jìn)出口碳化硼包含不論是否已有化學(xué)定義。
資料來源：中國海關(guān)，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
相關(guān)報告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國碳化硼行業(yè)市場運營現(xiàn)狀及投資方向研究報告》
三、中國碳化硼行業(yè)競爭格局分析
2019年，我國碳化硼產(chǎn)能為18000噸/年，實際產(chǎn)量約7000噸左右，供應(yīng)過剩顯著，但主要集中在低端產(chǎn)能，能夠用于軍工和核工業(yè)的碳化硼產(chǎn)能仍處于相對不足的狀態(tài)。目前，國內(nèi)碳化硼生產(chǎn)企業(yè)有15家，行業(yè)認(rèn)可度最高的三家企業(yè)大連金瑪、大連正興和敦化正興的產(chǎn)能共占53%，行業(yè)前六大企業(yè)的產(chǎn)能占比超過86%，呈現(xiàn)較高的集中度。
2019年我國碳化硼主要供應(yīng)商及其產(chǎn)能
資料來源：中國化工信息雜志，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
四、碳化硼制備方法分析
碳化硼早在1934年便被發(fā)現(xiàn)，通過幾十年的研究，人們對碳化硼的結(jié)構(gòu)及基本性能已熟知。但航空航天、核工業(yè)、電子信息等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，對材料性能提出了更高的要求，進(jìn)一步挖掘碳化硼的應(yīng)用價值、拓展其應(yīng)用領(lǐng)域仍有重大意義。目前碳化硼常用的制備方法有碳熱還原法、自蔓延高溫合成法、化學(xué)氣相沉積法、前驅(qū)體裂解法、溶劑熱法：
碳化硼制備方法簡介
資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
五、碳化硼下游應(yīng)用市場前景展望
長遠(yuǎn)來看，在幾個主要下游市場中，耐火材料和噴嘴市場被認(rèn)為已趨于飽和，同時受下游行業(yè)發(fā)展速度減緩影響，預(yù)計未來對于碳化硼需求的貢獻(xiàn)難有顯著提升。相對而言，磨料、軍工和核工業(yè)市場是更值得從業(yè)者和投資者關(guān)注的對象。
首先，磨料市場仍可以進(jìn)一步加以細(xì)分，其中最主要的應(yīng)用是藍(lán)寶石加工，估計其消費量目前約占整個磨料市場的70%。作為藍(lán)寶石加工過程中的必需品，碳化硼用于打磨高端手表的藍(lán)寶石表鏡已有數(shù)十年的歷史，但用量始終相對較小。過去十年，藍(lán)寶石在半導(dǎo)體和電子行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅猛，目前已成為最主要的LED襯底材料，隨之也極大地帶動了國內(nèi)市場對于碳化硼的需求。我國已成為第一大LED襯底生產(chǎn)國，產(chǎn)能占全球的75%以上。未來幾年，MiniLED和MicroLED技術(shù)的市場應(yīng)用，以及LED襯底大尺寸化的發(fā)展，都將進(jìn)一步帶動碳化硼的市場需求和技術(shù)革新。
在核工業(yè)領(lǐng)域，碳化硼憑借10B同位素良好的中子吸收能力與本身優(yōu)異的機(jī)械性能，被視為中子吸收材料的最佳選擇之一。以往，這類材料主要用于核電站，因此用量相對有限。但隨著我國核電機(jī)組的多年運行，反應(yīng)堆產(chǎn)生的乏燃料數(shù)量也在成倍增長，乏燃料運輸和離堆貯存已成為我國核燃料循環(huán)后端最迫切的環(huán)節(jié)，預(yù)計未來將成為碳化硼在核工業(yè)應(yīng)用的主要驅(qū)動力。
軍工市場是2020年碳化硼行業(yè)的關(guān)注熱點。2月份解放軍公開招標(biāo)近140萬套防彈插板，其中包括采用碳化硼材質(zhì)的加強(qiáng)型插板46.7萬套，意味著我國將繼美歐之后正式列裝碳化硼防彈制品。此次招標(biāo)，除了1800噸的碳化硼直接需求，還將帶來廣闊的軍工市場前景。然而據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，國內(nèi)目前熱壓燒結(jié)碳化硼防彈插板的生產(chǎn)能力有限，短期內(nèi)難以滿足軍方需要，未來幾年將成為行業(yè)內(nèi)最主要的投資領(lǐng)域和市場焦點。
整體而言，碳化硼行業(yè)在三個重點市場的帶動下，有望迎來新一輪快速增長，同時走上高質(zhì)量發(fā)展路線。難以滿足核工業(yè)和軍工等高附加值市場用戶需求的供應(yīng)商競爭力可能逐漸降低，而行業(yè)龍頭企業(yè)的競爭格局或?qū)⒂兴D(zhuǎn)變。
在軍火工業(yè)中可用作制造槍炮噴咀。碳化硼較元素硼容易制造而且價格相對便宜，其最大的用途就是在軍事工業(yè)中。 碳化硼還可以作為軍艦和直升機(jī)的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。還可用于硬質(zhì)合金寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光、金屬硼化物的制造及冶煉硼鋼、硼合金和特殊焊接等。
本段碳化硼噴嘴特點
具有與碳化硼相同的性能，極硬又耐磨，與酸堿不起反應(yīng)，耐高/低溫,耐高壓，密度≥2.46g/cm3;顯微硬度≥3500kgf/mm2，抗彎強(qiáng)度≥400Mpa，熔點為2450℃。因碳化硼噴嘴具有的以上耐磨高硬度的特點,碳化硼噴砂嘴將逐漸取代已知的硬質(zhì)合金/鎢鋼和碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等材質(zhì)的噴砂嘴
碳化硼（boron carbide ），又名一碳化四硼，分子式為B4C，通常為灰黑色粉末。俗稱人造金剛石，是一種有很高硬度的硼化物。與酸、堿溶液不起反應(yīng)，容易制造而且價格相對便宜。廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔等
名稱； 碳化硼 碳化硼
英文名：boron carbide 別名： 一碳化四硼 分子式： B4C 產(chǎn)品用途：用于硬質(zhì)合金、寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光，金屬硼化物的制造以及冶煉硼鈉、硼合金和特殊焊接等。 物化性質(zhì)： 灰黑色粉末。 相對密度2.52。 熔點2350℃。 沸點＞3500℃。 與酸、堿溶液不起反應(yīng)，具有高化學(xué)位、中子吸收、耐磨及半導(dǎo)體導(dǎo)電性。是對酸最穩(wěn)定的物質(zhì)之一，在所有濃或稀的酸或堿水溶液中都穩(wěn)定。用硫酸、氫氟酸的混合酸處理后，在空氣中800℃煅燒21h，可完全分解并形成三氧化碳和三氧化二硼。 當(dāng)有一些過渡金屬及其碳化物共存時，有特殊的穩(wěn)定性。 在1000～1100℃條件下元素周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族過渡金屬與碳化硼粉末強(qiáng)烈反應(yīng)形成金屬硼化物。 包裝及儲存：聚乙烯塑料盒包裝，貯存于清潔干燥的庫房中。 在硝酸存在下用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀熔融時，碳化硼容易分解和制成溶液。 碳化硼俗稱人造金剛石，是一種有很高硬度的硼化物。 由于碳化硼是一種比碳化硅或碳化鎢還要硬的固體，在很久以前它已經(jīng)作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔點高，不易鑄成人工制品，但是通過高溫熔煉粉末，它可以加工成簡單的形狀。
碳化硼主要用于含碳耐火材料中起抗氧化作用可以使產(chǎn)品致密化阻止含碳耐火材料中碳的氧化同時在℃～℃的時候，與發(fā)生反應(yīng)，生成的柱狀晶體，分布在耐火材料的基質(zhì)和間隙里，從而降低氣孔率，提高中溫強(qiáng)度，且生成的晶體，體積膨脹，可愈合體積收縮，減少裂紋。
碳化硼是最硬的人造磨料之一，其莫氏硬度為9.36,顯微硬度為43149.26——52955.95n/mm2，比重2.52g/cm3,熔點約為2450℃，與酸、堿溶液不起反應(yīng)，碳化硼還具有高化學(xué)位、中子吸收、無磁性、半導(dǎo)體導(dǎo)電，研磨效率高等特點。
碳化硼適用于各種硬質(zhì)合金、刀具、刃具、模具、寶石等精密元件的磨削、研磨、鉆孔、拋光等，也是耐火材料、耐高溫材料、耐磨焊條、制取金屬硼化物、硼合金、工程陶瓷、硼鋼等制造的主要原材料，近年來開始應(yīng)用軍事領(lǐng)域和航天技術(shù)上，目前也是核工業(yè)不可缺少的材料。
昨天接觸了一個新的事物叫做碳化硼,這種材質(zhì)非常堅硬,并且非常耐磨,經(jīng)常用于軍事工業(yè),那如果我們將其使用與我們正常人的生活當(dāng)中,會不會出現(xiàn)一想不到的效果呢.其實碳化硼這種材質(zhì)也是有它的一定用途的,并不是說什么樣的位置都可以使用碳化硼.碳化硼產(chǎn)品用途：用于硬質(zhì)合金、寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光，金屬硼化物的制造以及冶煉硼鈉、硼合金和特殊焊接等。從上面的用途來看的話,其實碳化硼也是經(jīng)常用在我們的生活當(dāng)中.
但是碳化硼的價格稍高,所以在常用的生活用具和鐵質(zhì)類產(chǎn)品上用的還是比較少的,所以說任何一樣?xùn)|西,都會有它的利弊關(guān)系的.