» » Карбид бора
28.04.2015

До недавнего времени считали, что бор с углеродом образует ряд соединений, которым соответственно приписывали формулы: ВС, B2C2, B3C, B4C, ,B6C. Ho к 1940 г. было установлено, что равновесной фазой является только соединение B4C(Bi2C3).
Способы получения карбида бора могут быть сведены к следующим принципиальным процессам:
а) образование карбида при взаимодействии свободных элементов;
б) образование карбида при восстановлении бора из окисла с избытком углерода;
в) образование карбида при восстановлении бора металлами из смеси углеродистого материала и окисла бора;
г) образование карбида при восстановлении бора из галогенида водородом в присутствии свободного углерода.
Первый способ дает возможность получать карбид требуемой чистоты с составом, близким к стехиометрическому, но продукт оказывается крайне дорогим. Поэтому этот способ применяется только для получения образцов в исследовательских целях.
Второй способ получения карбида (восстановление бора из окисла избытком углерода) примят в промышленной практике всего мира. Процесс восстановления и карбидизации рекомендуется проводить в керновых. графитовых и дуговых электропечах. Восстанавливают бор из губки ангидрида, содержащей углеродистый восстановитель. В зависимости от температуры в рабочей зоне дуговой печи могут получаться три сорта карбида:
I сорт — углерода общего 23% (причем углерода свободного до 2,8), бора до 73,2%.
II сорт — углерода общего до 34,6 (причем углерода свободного до 18,0%), бора 65,5—73,2%.
III сорт — углерода общего до 43,7% (причем углерода свободного до 29,5%), бора 52,5—65,5%.
В карбиде бора, полученном в печах сопротивления, содержание углерода общего обычно не превышает 20%, а свободного — 2,25%.
Из способов получения карбида бора при восстановлении металлами наибольший интерес представляет магниетермический. Процесс основан на реакции
2В2О3 + С + 6Mg → B4C + 6MgO.

Процесс рекомендовалось проводить при температуре около 1800°. В последующих исследованиях было показано, что восстановление и образование карбида бора успешно завершается при температуре 1000—1200°. Благодаря этим изменениям в температурном режиме процесс обеспечивает получение карбида бора, не содержащего свободного углерода.
Способ получения карбида бора при восстановлении его из хлорида обладает тем преимуществом, что может быть проведен при температуре 600—800°, но крайне малопроизводителен и безусловно дорог. Поэтому его можно рекомендовать для получения образцов карбида только для исследовательских целей.