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二硼化鋯,ZrB2 

發布時間:2016/05/12
二硼化鋯,ZrB2








二硼化鋯小于1微米_600.png


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中文名稱:二硼化鋯

CAS No:12045-64-6

EINECS號:234-963-5

分子式: ZrB2

分子重量112.84

密度4.52g/cm3

熔點(3040℃)

高硬度, 是六方晶系的準金屬結構化合物

用用領域

1、航天軍工

ZrB2系復合材料由于具有高熔點、高硬度、良好的導電性以及良好

的中子控制能力等特點,非常適合應用于超音速航天飛行器、導彈

外殼的超高溫零燒蝕材料。尤其是當今火箭、導彈技術的高速發展,

對硼化鋯基陶瓷類的高溫結構材料需求更為迫切。隨著研究開發工作

的不斷深入以及生產技術的不斷改進,可以肯定,ZrB2系復合材料的

研究、生產和應用會以新的步伐向前躍進。

二硼化鋯(ZrB2)以其極強的化學鍵特性而具有高熔點、高模量、高硬度、

高熱導率和電導率、良好的抗熱震等綜合特性,成為超高溫陶瓷最具潛力的

候選材料。ZrB2陶瓷制品已廣泛用作各種高溫結構及功能材料,如:

航空工業中的渦輪葉片、磁流體發電電極等。另外,與許多陶瓷材料相比,

它具有較好的導電性能,可通過線切割技術生產形狀復雜的部件。但是,

ZrB2材料熔點較高,燒結困難,并且本身的強度和韌性相對較低,限制了

它在苛刻作業環境下的應用。為此,國內外學者采用各種先進的燒結工藝

對添加其它組分的 ZrB2復合材料進行了大量的研究工作,以改善材料的

綜合性能。作者主要對ZrB2復合材料體系及致密化研究工作進行了綜述。

2 耐火材料

ZrB2陶瓷是優良的特種耐火材料,可用作高溫熱電偶保護套管、鑄模、

冶金金屬的坩堝等,用作熱電偶保護套管時,由于其氣密性不太好且具

有導電性。因此,必須與氧化鋁質內套管配合,才能進行有效的測溫工作。

這種材質的熱電偶套管在熔化的鐵水、黃銅熔體中可以連續長時間使用。

ZrB2陶瓷還可作為耐火材料的抗氧化劑。呂春燕等報道將

ZrB2添加到MgO-C 耐火材料中或者直接以 ZrB2為骨料或細粉制成耐火磚和

澆注料,具有非常好的抗氧化性能及耐火性能,其抗氧化機理可分析為

硼化鋯在中溫處氧化生成的 B2O3在 MgO-C 中形成 MgO·B2O3熔融相,從而

對磚起到保護作用。

3電極材料

ZrB2由于電阻率很低,導電機制為電子傳導,適用于觸點材料和電極材料,

可應用在金屬熱電偶的電極和高溫發熱元件中。1994年馮大淦研制了一種

ZrB2和石墨配對的套管式熱電偶材料,經實驗證明可在1 200~1 600 ℃

置于氧化氣氛中工作,熱電勢數值較

大,1 600 ℃時可達 70 mV 左右,熱電勢率較高,約 55μV/℃。熱電勢

隨溫度變化呈單值函數,線性較好,在氧化氣氛中經多次測試,其重復性

為所測溫度的1%~1.5%,短時間連續 3 h 以上測試其最大變化為所測溫度的 0.5%~1%。

它可在金屬熱電偶和輻射溫度計不適用的某些特殊場合的連續測溫

中發揮作用,是一種很好的熱電偶材料。


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