什么是五硼化二钨?

作为钨硼化物中的一种,五硼化二钨是由2个钨原子和5个硼原子所组成的一种无机化合物,是一种新型的超硬材料,是钨工业中一种不常见的中间体,英文名为Tungsten Pentaborate,化学式为W2B5,分子量为421.76,CAS登录号为12007-98-6,EINECS登录号为234-524-8。

五硼化二钨图片

从物理化学性能上来看,W2B5的外观为黑色粉末,带有一定的刺激性和毒性,纯度高达99%以上,熔点为2365°C,密度为15.3 g/cm3,具有比碳化钨更高的硬度和更强的抗氧化性。目前,碳化钨系列化合物最高维氏硬度为30GPa,而五硼化二钨硬度为41GPa。注意:在使用W2B5时,操作者应佩戴相应的防护工具,如手套、防护眼镜和面具等。

从生产方法上来看,W2B5的制备步骤为:1)生产高纯度钨粉:以三氧化钨为原材料,在加热及有氢气的环境下,将三氧化钨还原成二氧化钨,后继续加热升温,将二氧化钨还原成钨粉;2)制备高纯度硼粉:工业硼粉直接溴化,后除溴和分馏得到高纯溴化硼,后加热高纯溴化硼液体使其气化,接着将其进行还原即可;3)取一定量的钨粉和硼粉在真空或氩气氛中进行高温烧结,即可得到五硼化二钨。

五硼化二钨图片

从用途上来看,五硼化二钨可以用来制造高速切削刀具、油/气用钻探复合片、煤/矿用钻探复合片、高硬度磨料、超高温耐火材料,或著作为医药和化工材料的中间体。值得一提的是,使用W2B5制得的高速切削刀具在加工过程中可以避免渗碳行为的发生,以保障加工过程刀具的金属性能不受影响。

 

 

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