Твердость карбида бора
Карбид бора (B ₄ C), также известный как черный алмаз, является неорганическим веществом с относительно высокой твердостью. Ниже приводится подробное объяснение твердости карбида бора:
1. Твёрдость по шкале Мооса
Твердость карбида бора по шкале Мооса обычно составляет от 9,3 до 9,5, что делает его одним из трех самых твердых известных материалов, уступая только алмазу (твердость по шкале Мооса составляет 10) и кубическому нитриду бора.
2. Микротвердость
Микротвердость карбида бора также очень высока, и ее значение микротвердости варьируется в зависимости от различных условий испытаний и процессов подготовки. Микротвердость обычно составляет от 3500 кгс/мм² до 6700 кг/мм². Некоторые источники указывают, что ее микротвердость колеблется от 3000 кг/мм² до 5500~6700 кг/мм².
3. Другие физические свойства
Помимо высокой твердости карбид бора обладает также следующими физическими свойствами:
Плотность: Плотность карбида бора составляет около 2,46–2,52 г/см³, что относительно мало и составляет всего около одной трети плотности стали.
Температура плавления: карбид бора имеет температуру плавления приблизительно от 2447 ℃ до 2450 ℃ и является материалом с высокой температурой плавления.
Модуль упругости: Модуль упругости карбида бора достигает 450 ГПа, что указывает на его хорошую устойчивость к деформации.
Коэффициент термического расширения карбида бора относительно низок.
Теплопроводность: Карбид бора обладает высокой теплопроводностью, что благоприятно для передачи и рассеивания тепла.
4. Связь между твердостью и свойствами материала.
Твердость карбида бора тесно связана со свойствами его материала. Например, микротвердость изделий из карбида бора увеличивается с ростом температуры, поскольку с повышением температуры ускоряется скорость миграции пор в спеченном теле, усиливается процесс уплотнения изделий из карбида бора, увеличивается насыпная плотность материала и увеличивается микротвердость. Кроме того, твердость карбида бора связана и с такими факторами, как процесс его получения и размер зерна.
Карбид бора с высокой твердостью широко используется в танковой броне, бронежилетах и во многих промышленных применениях.