硼化是指硼與其他元素,特別是過渡族金屬,形成硼化物的化學過程。這類化合物通常具有高熔點,其化學穩定性和硬度與碳化物相當或略高,但硼化物通常更脆並且具有較強的化學惰性。硼化物的晶體結構多樣,由硼原子間形成的單鍵、雙鍵、網路和空間骨架結構單元構成。這些結構單元隨著硼含量的增加而變得更加複雜,使得硼化物具有更好的抗氧化和抗氮化穩定性。
硼化物廣泛套用於多個領域,包括:
國防工業:用於製造防彈材料,如防彈板和陶瓷防彈瓦,以及軍用飛機飛行員座艙和裝甲運兵車及坦克的陶瓷防彈板。
核工業:碳化硼用於製作核反應堆的控制棒、調節棒、事故棒、安全棒、禁止棒,以及用於防輻射保護的碳化硼瓦或中子吸收器。
耐火材料:碳化硼作為抗氧化添加劑,用於低碳鎂碳磚和澆注料,提高其抗氧化性和熱震穩定性。
此外,硼化物還包括硼化矽(SiB₃和SiB₆)等,它們通常具有高熔點,並且在性質上更類似於共價化合物。硼化物可以根據硼與金屬原子的比例分為富硼硼化物和富金屬硼化物,前者如YB₆₆,後者如Nd₂Fe₁₄B,這些化合物可能具有不同的磁性特性,如反磁性、順磁性、鐵磁性或反鐵磁性。
總的來說,硼化物因其獨特的物理和化學性質,在多個重要領域中發揮著關鍵作用。