碳化硼（boron carbide ），別名黑鉆石[1]  ，分子式為B4C，通常為灰黑色微粉。是已知最堅硬的三種材料之一（其他兩種為金剛石、立方相氮化硼），用于坦克車的裝甲、避彈衣和很多工業應用品中。它的摩氏硬度為9.3。

　　它在19世紀作為金屬硼化物研究的副產品被發現，直到1930年代才被科學地研究。碳化硼可由電爐中用碳還原三氧化二硼制得。

　　碳化硼可以吸收大量的中子而不會形成任何放射性同位素，因此它在核能發電場里它是很理想的中子吸收劑，而中子吸收劑主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反應爐場里主要是做成可控制的棒狀，但有的時候會因為要增加表面積而把它制成粉末狀。

　　因具有密度低、強度大、高溫穩定性以及化學穩定性好的特點。在耐磨材料、陶瓷增強相，尤其在輕質裝甲，反應堆中子吸收劑等方面使用。此外，和金剛石和立方氮化硼相比，碳化硼制造容易、成本低廉，因而使用更加廣泛，在某些地方可以取代價格昂貴的金剛石、常見在磨削、研磨、鉆孔等方面的應用。

　　簡介

　　名稱

　　中文名稱：碳化硼

　　化學式

　　B4C，

　　相對分子質量

　　55.26

　　性狀

　　堅硬黑色有光澤晶體。硬度比工業金剛石低，但比碳化硅高。與大多數陶器相比，易碎性較低。具有大的熱能中子俘獲截面?？够瘜W作用強。不受熱氟化氫和硝酸的侵蝕。溶于熔化的堿中，不溶于水和酸。相對密度(d204)2.508～2.512。熔點2350℃。沸點3500℃。

　　儲存

　　密封保存。

　　用途

　　防化學品陶器、耐磨工具制造。

　　質檢信息質檢項目指標值

　　理化常數

　　物理化學性質

　　與酸、堿溶液不起反應，具有高化學位、中子吸收、耐磨及半導體導電性。是對酸最穩定的物質之一，在所有濃或稀的酸或堿水溶液中都穩定。碳化硼在空氣環境下中800℃以下是基本穩定的，由于其在更高的溫度氧化形成的氧化硼呈氣相流失，導致其不穩定，氧化形成二氧化碳和三氧化二硼。

　　當有一些過渡金屬及其碳化物共存時，有特殊的穩定性。

　　在1000～1100℃條件下元素周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族過渡金屬與碳化硼粉末強烈反應形成金屬硼化物。不過，在更高的反應溫度下，文獻報道指出碳化硼容易氮化或者和過渡金屬氧化物反應，形成相應的氮化硼、以及硼化物，這種硼化物以稀土和堿土金屬六硼化物為多。

　　氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀熔融時，碳化硼容易分解，并進行硼含量的測定。

　　它的摩氏硬度為9.3，并是繼金剛石、氮化硼、的已知第三種最硬的物質。

　　由于制備手段的因素，碳化硼容易形成碳缺陷，導致硼碳比在很大的范圍內變化而不影響其晶體結構，這往往導致其理化性能的降低。這種缺陷往往難以通過粉末衍射分辨，常常需要化學滴定以及能量損失譜確定。

　　制備

　　碳化硼最初在美國化學會志報道，是通過電爐中焦炭和氧化硼反應得到的，這種制備手段也是目前工業生產所采用的辦法。

　　2B2O3+7C=B4C+6CO

　　應用

　　控制核裂變

　　碳化硼可以吸收大量的中子而不會形成任何放射性同位素，因此它在核能發電場里他是很理想的中子吸收劑，而中子吸收劑主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反應爐場里主要是做成可控制的棒狀，但有的時候會因為要增加表面積而把它制成粉末狀。

　　1986年切爾諾貝利核事故時，俄羅斯投下了近2000噸碳化硼和沙子后，最終使反應堆中的鏈式反應停止。

　　研磨材料

　　由于碳化硼在很久以前它已經作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔點高，不易鑄成人工制品，但是通過高溫熔煉粉末，它可以加工成簡單的形狀。用于硬質合金、寶石等硬質材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光。

　　涂層涂料

　　碳化硼還可以作為軍艦和直升機的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。

　　噴嘴

　　在軍火工業中可用作制造槍炮噴嘴。碳化硼，極硬又耐磨，與酸堿不起反應，耐高/低溫,耐高壓，密度≥2.46g/cm3;顯微硬度≥3500kgf/mm2，抗彎強度≥400Mpa，熔點為2450℃。

　　因為碳化硼噴嘴具有的以上耐磨高硬度的特點,碳化硼噴砂嘴將逐漸取代已知的硬質合金/鎢鋼和碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等材質的噴砂嘴。

　　其他

　　碳化硼還用于金屬硼化物的制造以及冶煉硼鈉、硼合金和特殊焊接等。

　　包裝及儲存

　　聚乙烯塑料盒包裝，貯存于清潔干燥的庫房中。