一、概括

碳化硼粉体是制备碳化硼陶瓷、涂层及复合材料的基础原料，具有高硬度、低密度、耐腐蚀和优异的中子吸收性能，是高性能陶瓷和核能领域的关键原料。

二、应用领域

1.核工业

• 中子吸收材料：碳化硼中富含的硼-10（¹⁰B）同位素具有极高的热中子吸收截面。这使得它成为核反应堆中控制棒、停堆棒、屏蔽材料、乏燃料贮存格架等部件的理想材料，用于控制和吸收中子链式反应;

• 屏蔽材料：除吸收中子外，其高硬度和耐磨性也使其适合作为屏蔽结构材料，保护人员免受辐射;

2、研磨、抛光和切削工具

• 研磨介质：利用其高硬度和耐磨性，碳化硼粉体被广泛用于制造研磨膏、喷砂（喷丸）磨料、自由磨粒（用于研磨硬质合金、宝石、陶瓷、精密元件等）、以及砂轮、油石、磨块的磨粒;

• 切削工具：作为硬质合金的添加剂或涂层，可显著提高刀具的硬度和耐磨性，用于加工高硬度材料;

3、耐磨部件

• 工业应用：碳化硼陶瓷或复合材料被用于制造各种极端磨损环境下的部件，如喷嘴（用于喷砂、水射流切割）、密封件、轴承、阀芯、衬板（用于输送矿浆、水泥等）、热挤压模具等。其优异的耐磨性可大大延长部件寿命;

4、耐火材料

• 特殊高温环境：碳化硼具有高熔点（约2450°C）、良好的热稳定性和化学惰性（尤其在非氧化性气氛中）。它被用作高级耐火材料的添加剂或直接制成坩埚、热电偶保护套管等，用于熔炼特殊金属（如铜、铝等合金）或处理高温腐蚀性介质；

5、半导体加工

• 研磨与抛光：高纯度、超细的碳化硼粉体可用于半导体晶圆（如硅片）的精密研磨和抛光，以及硬盘基片等的表面处理；

6、金属基复合材料增强相

• 性能提升：将碳化硼颗粒作为增强相添加到铝、镁、钛等轻金属基体中，可以显著提高复合材料的强度、硬度、刚度、耐磨性和中子吸收能力，同时保持较低的密度。这类复合材料在航空航天、核工业、装甲防护等领域有应用潜力；

7、热电材料

• 研究领域：碳化硼（尤其是非化学计量比的富硼碳化硼）在一定温度范围内表现出一定的热电性能（塞贝克效应），可将热能直接转换为电能，或利用电能制冷。虽然效率尚待提高，但因其高温稳定性、化学惰性、无毒性、低成本等优点，是热电材料研究的一个重要方向，潜在应用于废热回收发电等；

8、增材制造（3D打印）

• 新兴应用：碳化硼粉体正被探索用于激光选区烧结、粘结剂喷射等增材制造技术，直接制造复杂形状的碳化硼陶瓷部件，如轻量化装甲、耐磨部件、中子吸收体等，克服了传统陶瓷成型加工困难的问题；