纳米碳化硼（CY-HBN）多领域中的应用

碳化硼（CY-HBN）为坚硬黑色有金属光泽晶体，俗称黑钻石。由硼酸和碳素材料在电炉中高温冶炼,粉碎加工而成的一种粉末状产品。理论密度为2.52g∕cm3,熔点为2450℃，显微硬度为4950kgf∕mm2。其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，与金刚石、立方氮化硼同属于超硬材料。具有耐高温、耐酸碱腐蚀、强度大、化学稳定性好、比重轻等特点，在很多新材料领域里得到广泛应用。碳化硼不溶于水和有机溶剂，化学稳定性强，耐酸、碱腐蚀，几乎不与所有的酸、碱溶液反应。碳化硼还具有如下多种特性：具有较大的热中子俘获截面，中子吸收能力强，故有中子吸收剂之称；具有半导体性等。
磨料与耐火材料

凭借卓越的硬度和耐磨性，碳化硼在研磨领域大展身手。它常被用作磨料，以及耐磨耐腐蚀陶瓷器件和汽车零部件的制造。在硬质合金、工程陶瓷及蓝宝石等硬质材料的抛光、精研或粉碎过程中，碳化硼发挥着不可或缺的作用。近年来，随着LED等光电产业的蓬勃发展，碳化硼逐渐取代金刚石，成为研磨蓝宝石晶片的优选材料，有效降低了研磨成本。蓝宝石材料衬底的生产过程中，碳化硼磨料发挥着至关重要的作用。此外，碳化硼在结构材料领域也大有可为。通过粉末冶金技术，可以制造出耐磨、耐腐蚀的碳化硼器件，这些器件在多个工业领域中均展现出卓越的应用效果。

当碳化硼暴露在600℃以上的高温环境中时，其表面会氧化生成B₂O₃薄膜，导致其发生一定程度的软化。因此，在磨料领域的应用中，碳化硼并不适宜用于温度过高的干磨环境，而更适合在抛光液中进行研磨。然而，这种氧化特性也有其独特之处，它能够阻止B₄C的进一步氧化，从而在耐火材料的应用中展现出其独特的优势。

3半导体工业元件和热电元件：碳化硼陶瓷具有半导体特性和较好的热导性能，可用作高温半导体元器件，也可以用作半导体工业中的气体分布盘、聚焦环、微波或红外窗口、DC插头等。B4C与C结合可用作高温热电偶元件，使用温度高达2300℃，同时也可用作抗辐射热电元件；

碳化硼在高温热电偶中的应用

基于其出色的热电性能，碳化硼在高温测量与控制领域找到了新的应用——高温热电偶的制备。日本和德国的科学家们已经利用碳化硼的热电性，成功烧结出可测温至2200℃的温差电偶。这种由碳化硼棒、石墨管及氮化硼（CY-HBN）衬套组成的热电偶，不仅稳定性高，而且能在惰性气体和真空中长期可靠地使用，为高温测量与控制提供了新的解决方案。

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