硼纖維

硼纖維是一種在金屬絲上沉積硼而形成的無機纖維。

硼纖維

正文

一種在金屬絲上沉積硼而形成的無機纖維。硼纖維的強度高,室溫下的斷裂強度為2744~3430MPa;彈性模量也高,為392000~411600MPa;但相對密度只有鋼材的四分之一。在惰性氣體中,高溫性能良好。在空氣中起過500℃時,強度顯著降低。它的製法採用化學氣相沉積法,將氯化硼與氫氣反應:

2BCl3+3H2─→2B+6HCl

還原出的硼在經電化學清洗過的、直徑10μm左右的鎢絲上沉積(鎢絲加熱到1200℃左右,加熱方式可用自身電熱或高頻感應加熱)。
硼纖維是很好的增強材料,可與金屬、塑膠或陶瓷製成複合材料使用。主要用於航天、軍工等部門作為高溫結構材料。由於這種纖維的活性大,在製作複合材料時易與基體相互作用,影響使用,這時可在纖維上塗敷B4C、SiC塗層,以提高惰性。

硼纖維的後處理

後處理技術,主要包括化學處理和表面塗層處理兩個方面。化學處理法的目的是把影響纖維性能,例如裂紋等的表層缺陷(各種瑕疵)處理掉,這類處理方法包括用某些化學溶劑對纖維進行侵蝕或拋光。而熱處理法則一以消除殘餘應力為目標。另一方面,表面塗層處理目的是增加硼纖維的輔助保護層,使其在高溫下不與基質材料(金屬基)起反應。這些保護層有三氧化二鋁,碳化物,硼化物或氧化物合成的各種障礙層。

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