前言

　　碳化硼近二十年的發展很快，國內年產量從40噸增長到4000噸，用途從單一的自由研磨發展到耐火、航空航天、化工治金、核工業和工程陶瓷等方面，發展迅速與現代高速發展科技技術有關，由此可知碳化硼還可能開拓出新的用途。

　　高新技術的迅猛發展，有力地推動了新材料開發和使用領域的日益擴大，碳化硼也不例外，它是一種重要的無機非金屬材料，制造高純、超細的碳化硼粉末，以及納米級的碳化硼粉體、晶體和晶須等和加工碳化硼工程陶瓷制品將成為今后碳化硼發展的主要方向。

　　傳統陶瓷是以粘土為主要原料燒制而成，其主要成分為含硅酸鹽。工程陶瓷是由氧化物、碳化物、硼化物、硅化物或其它無機非金屬材料制成的陶瓷。碳化硼工程陶瓷以碳化硼為主要原料或陶瓷材料中摻入碳化硼與碳化硼纖維組成的復相纖維增強型陶瓷。它可以采用熱壓、等靜壓及氣相沉積等多種成型方法，碳化硼特種陶瓷由于其化學組成、顯微結構及性能優于普通陶瓷，顯示出其特殊性質和功能，如高強度、高硬度、高韌性、耐腐蝕、吸收中子、防彈和抗輻射、半導體特性等。碳化硼陶瓷可作為工程結構材料應用于機械、電子、化工、冶煉、醫學、激光、核反應、宇航等方面。許多經濟發達國家在考慮新型產業的發展方向時選擇的基礎材料就有碳化硼，并投入大量人力、物力和財力研究開發碳化硼陶瓷制品。目前國內碳化硼陶瓷的發展并不迅速，在技術上也有許多需要突破的關鍵。但是碳化硼陶瓷在現代工業技術，特別是在高技術、新技術領域中的地位日趨重要。本世紀初許多科學家預言：碳化硼陶瓷在二十一世紀的科學技術發展中，必定會占據十分重要的地位。

　　二、碳化硼生產工藝技術的新發展

　　1、在粉末制備方面，目前最引人注目的是研究高純超細碳化硼粉體的制造技術。高純超細碳化硼粉體是制造碳化硼特種陶瓷必備的基礎材料，如碳化硼超細微粉、碳化硼納米粉、碳化硼核級粉、碳化硼纖維、碳化硼晶須、醫用碳化硼敷料等。高純超細碳化硼粉體的制造技術，能制備碳化硼達到用以往方法所不能加工的細度和純度，獲得超細高純度的碳化硼，對提高碳化硼陶瓷的生產效率，并使其壓制加工程序變得簡化、易行，有利于迅速發展碳化硼制品的生產。

　　此外，近幾年也有人研究借鑒溶解法制備粉末、化學氣相沉積法制備陶瓷粉末以及等離子體氣相反應法等方法來制備碳化硼粉體，彌補粉體收集的難點。

　　總之，這幾年來碳化硼高純超細粉末制備技術有了較大的發展，但成本太高，粉末的質量不夠穩定仍需加強研究使這些問題得到很好解決。

　　2、在成型及燒結方面，目前碳化硼工程陶瓷制品一般采用保護氣氛下的熱壓燒結方法，但熱等靜壓法仍最為引人注目。該法與熱壓法相比能使物料受到各向同性的壓力，因而其瓷質均勻，此外由于熱壓靜壓法可以施加幾千個大氣壓的高壓，這樣就使得要燒結的材料能在極低的溫度下得以燒結。另外碳化硼陶瓷常壓燒結得到理想的致密程度和機械性能也是目前在不斷研究的課題，它將是解決廉價生產碳化硼陶瓷和拓寬市場的關鍵市場。

　　3、碳化硼工程陶瓷的精密加工方面，目前采用的機械加工方法在要獲得高強度、高致密度、高幾何尺寸精度的碳化硼陶瓷制品仍有較大的難度，特別是制作各種形狀、各種尺寸和大規格碳化硼陶瓷制品更是難上加難。這方面的加工技術有待于進一步的加以開發研究。

　　三、應用方面和新發展

　　碳化硼特種陶瓷擁有眾多優異性能，因而用途廣泛。

　　1、核級碳化硼工程陶瓷是用于核工業方面工程陶瓷材料之一，可以吸收中子、防輻射廣泛應用于原子反應堆隔離控制棒與核電站的屏蔽材料是國家重點發展的材料。

　　2、碳化硼陶瓷用于防彈、防輻射材料如在裝甲車、直升飛機重要防護部位敷設的防彈板上，在艦船甲板和外殼涂上防輻射層。

　　3、碳化硼是復相超硬、超高溫陶瓷的原料之一，比鋼有更高的抗熱和抗化學反應能力，用于制造耐高溫器件。優良的耐熱性能可用于與原子能有關的高溫結構材料、高溫電極材料等及超大規模集成電路電子器件的散熱片。

　　4、碳化硼制備高性能結構陶瓷，其抗疲勞強度和抗腐蝕性能都高于鋼鐵合金材料，高強度的陶瓷可用于氣輪機的燃燒器、葉片、套管和加工機床的床身、軸承、噴嘴等。

　　5、碳化硼是制備半導體器件、光導纖維基礎材料。

　　6、在醫用陶瓷方面醫用防輻射墻面碳化硼，將它用作防輻射涂料和織物等研究目前正在進行試驗和應用的測試，這方面的應用引起人們極大關注。

　　四、今后研究與開發的重點

　　碳化硼陶瓷現在雖然發展很快，但是有些問題目前尚不十分清楚，技術上也沒有達到完善的階段，如燒結機理、檢測技術和粉末制備技術，如何通過薄膜化或非晶化來提高碳化硼陶瓷的功能，碳化硼陶瓷的纖維化和晶須增強復合材料的研究，碳化硼與其它陶瓷材料復合，以及碳化硼陶瓷在高壓熱交換器及生物化學、生物醫學等領域內的應用以及能夠承受超高壓、超高溫、抗強輻射用于太空飛行、海洋、地底、核聚變等尖端領域的碳化硼復合材料的制備等；因為我們尚不能有效地控制其顯微結構、保證成型產品的形狀及尺寸達到理想程度，為了使碳化硼特種陶瓷產品早日實現商品化，對上述方面進行研究與開發依然成為未來的重點。