碳化硼坩堝有哪些特性？
碳化硼 (B₄C) 因其優異的性能，常用於特種坩堝，特別適用於高溫或腐蝕性環境。以下是碳化硼坩堝的詳細介紹：
1.碳化硼坩堝的特點
超高硬度（莫氏硬度9.3）：僅次於鑽石和立方氮化硼，具有極強的耐磨性。
高熔點（約2450°C）：適用於超高溫實驗（通常工作溫度≤2200°C）。
耐化學腐蝕性：能抵抗酸、鹼和熔融金屬（如鋁和銅）的侵蝕，但對強氧化劑（如熱濃硫酸和硝酸）的穩定性較差。
低密度（2.52 g/cm³）：重量輕，適用於需要減輕重量的應用。
中子吸收：適用於核工業中屏蔽或控制中子輻射。
2. 應用
冶金工業：熔化高純度金屬（如鋁和銅）或合金，以避免污染。
半導體產業：生長單晶矽或加工高純度材料。
核工業：儲存放射性物質或作為中子吸收劑。
實驗室研究：極端條件下的化學反應或材料合成。
3.使用注意事項
熱衝擊敏感性：碳化硼的抗熱衝擊性較差，應避免快速冷卻和加熱（例如，高溫直接淬火）。
機械脆性：為避免機械衝擊或應力集中，設計時應最佳化坩堝形狀和支撐結構。
氧化風險：在1000°C以上的氧化氣氛中可能發生表面氧化。因此，必須在惰性氣體（例如氬氣）或真空環境中使用。
成本高：碳化硼製備複雜且昂貴，通常用於關鍵工序。