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結構式

物競編號	000V
分子式	B
分子量	10.811
標簽	硼纖維, Boron fibre, 純元素, 無機纖維, 半導體材料, 電子高純單質原料及中間體

編號系統

CAS號：7440-42-8

MDL號：MFCD00134034

EINECS號：231-151-2

RTECS號：ED7350000

BRN號：暫無

PubChem號：24856149

物性數據

1. 性狀：棕色粉末。硼纖維是一種耐高溫的無機纖維

2. 密度（g/mL,25/4℃）： 2.37

3. 相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：1.73

4. 熔點（oC）： 2300

5. 沸點（oC,常壓）：3660

6. 沸點（oC,5.2kPa）：未確定

7. 折射率：未確定

8. 閃點（oC）：未確定

9. 比旋光度（o）：未確定

10. 自燃點或引燃溫度（oC）：未確定

11. 蒸氣壓（kPa,25oC）：未確定

12. 飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：未確定

13. 燃燒熱（KJ/mol）：未確定

14. 臨界溫度（oC）：未確定

15. 臨界壓力（KPa）：未確定

16. 油水（辛醇/水）分配系數的對數值：未確定

17. 爆炸上限（%,V/V）：未確定

18. 爆炸下限（%,V/V）：未確定

19. 溶解性：未經灼燒過的硼能溶于熱硝酸、硫酸及熔融的金屬，如鐵、鎂和鋁等，不溶于水。

毒理學數據

小鼠經口LD50：2000mg/kg。對眼睛和黏膜有輕度刺激性

生態學數據

對水有稍微的危害，不要讓未稀釋或者大量的產品進入地下水，水道或者污水系統。

分子結構數據

暫無

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:0

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積0

7.重原子數量:1

8.表面電荷:0

9.復雜度:0

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

可溶于冷的濃堿溶液中并分解出氫氣。能被濃硝酸、濃硫酸和王水氧化成硼酸。化學性質比較活潑。在空氣中和常溫下穩定，加熱至300℃被氧化，700℃即著火。燃燒時火焰呈紅色，微量氣化的硼火焰呈綠色。在高溫時能與氧、氮、硫、鹵素及碳相互作用。可與許多金屬直接化合，生成金屬硼化物。與有機化合物反應可生成-B-C-或-B-O-C-化合物。應避免與空氣、潮濕空氣、強氧化劑、強酸、水、空氣接觸。

在一定溫度下不受水、溴和氯的影響。新鮮制備而未經灼燒過的能溶于熱硝酸、硫酸及熔融的金屬，如鐵、鎂和鋁等，不溶于水。常溫時電導率低，高溫時電導率高，摻雜痕量碳后能增加電導率。與碘化氫接觸能爆炸。結晶的硬度似金剛石。

低比率(硬度／質量)，比銅硬，質量輕，比鋁輕25%。耐高溫性能好。剛性是玻璃纖維的10倍。

硼纖維具有很高的彈性模量和拉伸強度，耐熱性優良。抗拉強度約3500MPa；彈性模量400GPa；密度只有鋼材的1/4。抗壓縮性能好，高溫性能良好。在500℃的空氣中其強度幾乎與室溫下強度相同，在惰性氣體中則能承受更高的溫度。是良好的增強材料，可與金屬、塑料或陶瓷復合，制成高溫結構復合材料。

熔解硼可使用氮化硼或氧化鋯的容器，但通常是將硼粉燒結制成棒狀，然后用浮動區域熔融法熔解。通常得到的是無定形硼。在1550℃以上，將鹵化物還原制得的為正方晶形硼，在1100～1500℃制得的為β-菱面體晶形硼，800～1000℃制得的為α-菱面體晶形硼。在800℃以下制得的為無定形硼。

貯存方法

采用金屬桶包裝，包裝根據用戶要求而定，貯存于干燥、通風的庫房中，防潮、防霉、防破。

合成方法

1、高純元素硼制造方法中有鹵化硼(如BCl₃、BBr₃)氫氣還原法。氫化鈉還原法先是在氫化反應器中由氫氣和金屬鈉制得氫化鈉，然后加入帶有攪拌器和冷凝器的反應器中，稍加熱后緩緩滴加三氟化硼乙醚絡合物，生成的乙硼烷氣體經干燥、精制后送人電加熱的石英玻璃裂解器中，在高溫下裂解析出元素硼。其

2、硼纖維通常采用氣相化學沉積法。將連續通入反應管的鎢絲直接通電加熱到1000～1200℃。在反應管中通入Ba₃和H₂的混合氣體，在鎢絲的表面引起反應，形成硼纖維。其

3、以三氯化硼為原料，加熱至800℃以下在氣相中用氫還原反應，制得高純無定形硼。其

4、鋁還原法將工業硼砂在常壓下置于溫度750℃以上的熔融爐里脫水成無水硼砂，經冷卻、粗碎并細碎到規定的細度，按配料比與硫黃和鋁粉充分混合，投入鑄鐵反應爐，在高溫下進行反應。冷卻后將熔塊從爐中取出，粉碎，先用鹽酸浸洗，再用氫氟酸浸洗，然后水洗和堿洗(5%氫氧化鈉溶液)，最后再用水洗。分離、干燥，得晶體元素硼成品。其

5.硼纖維通常采用氣相化學沉積法。將連續通入反應管的鎢絲直接通電加熱到1000～1200℃。在反應管中通入BC13和H2的混合氣體，在鎢絲的表面引起反應，形成硼纖維。

圖XIII-1 制備硼的熔鹽電解裝置

6.鎂還原法。將純鎂薄片(厚0.125～0.5mm、寬1.25～3.8mm、長5～13mm)與60目三氧化二硼按質量比1∶2或1∶3充分混合以后，在平底深鐵鍋中平鋪一層。反應物層厚度約為12～25mm左右。在400～700℃的電爐內加熱數分鐘至半小時(可根據量的多少而定)，如果將火焰靠近反應物表面，在數秒鐘之內就可著火，在短時間內反應即可完成。冷卻后叩打鍋底，取出反應物輕輕粉碎之，用稀硫酸煮沸2～5h，水洗后進行干燥。所使用的反應鍋的底部為508cm×50.8cm，深度20.3cm，改變基層厚度的實例示于表。據說溶于其中的雜質是難溶于酸的MgB12、MgB20O20，B6O，而大部分是硼化鎂。

表填充層厚度、混合比等與純度。質量/gB2O3∶Mg(質量比)溫度/℃基層厚度/cm硼/%Mg以外的雜質236252∶162010168981847252∶152020328962094502∶153040648822622503∶160010169142245003∶150020329230720①2∶1600279488529810①3∶170030489639

7.熔鹽電解法。制備硼的熔鹽電解裝置如圖所示，將內徑為80mm、深300mm的石墨坩堝的外面用耐熱合金保護起來，在其上部裝上水冷鋼管作為陽極，將800g氯化鉀、200g氟氫化鉀KHF2、100g氧化硼，裝入坩堝，加熱到800～850℃，使其熔融。再將直徑為10mm的鐵制電極懸掛在坩堝中央，并浸入熔融液體下面約100mm。電壓為3.8～4.2V，電流為90A，經過145min的電解，約可得15.8g粉狀硼(純度9835%)(電流效率為70.1%)。由于陽極效應，當無電流時，將陰極抽出，補充新的電解鹽。除去表面的浮渣，插入新電極開始電解，就會恢復到原來的電流。所取出的陰極，迅速撒上氯化鈉冷卻后，浸在水中，將硼從陰極上剝下來。用熱水洗滌，浸泡在熱的濃鹽酸中約12h，水洗，在110℃干燥，則為無定形硼。表給出有代表性的實驗。表代表性實驗。實驗者電解液組成/%(質量分數)KClKFKHF2B2O3KBF4電解槽。

用途

1.對塑料如環氧樹脂及金屬類如鈷、鎢等起增強作用。能與鋁、鈦復合制成高性能復合材料。該復合材料可在高溫下連續工作。硼纖維增強鋁基復合材料取代鈦用于制造轟炸機，既減輕了重量，又降低了成本。還可用于原子反應堆的防護板，從而防止輻射。

2.硼纖維是很好的增強材料，可與金屬、塑料或陶瓷制成復合材料。硼纖維具有的高比強度和比模量，使其在航空、航天和軍工領域獲得了廣泛應用。主要用于航天、軍工等部門作為高溫結構材料。由于這種纖維的活性大，在制作復合材料時易與基體相互作用，影響使用，通常是在其上涂敷碳化硼、碳化硅等涂料，以提高其惰性。

3.用作半導體材料硅的摻雜源、高溫大功率半導體器件材料、紅外器件材料。

4.用于與鋁或鈦復合制成高性能的復合材料，用作航天飛機、戰斗機和導彈等的結構材料。

安全信息

危險運輸編碼：暫無

危險品標志：刺激

安全標識：暫無

危險標識：R22

文獻

暫無

備注

暫無

表征圖譜

暫無圖譜

編號系統

物性數據

毒理學數據

生態學數據

分子結構數據

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性質與穩定性

貯存方法

合成方法

用途

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