核级碳化硼定义：是用于核工业方面的工程陶瓷材料之一，可以吸收中子、防辐射广泛，应用于原子反应堆隔离控制棒与核电站的屏蔽材料，是国家重点发展的材料。此外，碳化硼在···
全国咨询热线
核级碳化硼定义：是用于核工业方面的工程陶瓷材料之一，可以吸收中子、防辐射广泛，应用于原子反应堆隔离控制棒与核电站的屏蔽材料，是国家重点发展的材料。此外，碳化硼在核工业中是重要的中子吸收材料。
核级碳化硼检测项目：总硼、总碳、可溶性硼、同位素分析（质谱法）、游离碳、铁、铝、硅、钙、钴、铬、铜、镁、锰、钼、磷、镍、钛、钨、锆和氟、氯等化学成分。
核级碳化硼检测标准：ASTM C791-2019《核级碳化硼的化学、质谱及光谱分析标准方法》、JB/T 7993-2012 碳化硼化学分析方法、YS/T 423.1～5-2000 系列标准《核级碳化硼粉末化学分析方法》
核级碳化硼检测资质：CMA、CNAS
一、概述
普通磨料碳化硼-作为已知最坚硬的三种材料之一（仅次于金刚石和立方相氮化硼），适用于硬质材料的磨削、研磨及抛光，如超硬合金、宝石等硬质材料，陶瓷耐磨零件，包括磨耗增强板、泵零件、轴承、喷嘴、阀零件工程陶瓷（包括结构、环境和过程用陶瓷）等。此外，碳化硼在核工业中是重要的中子吸收材料，又称核级碳化硼。化学成分是影响碳化硼使用性能的关键因素，对产品的生产和应用具有重要的指导意义。
不同的用途场合所对应的各成分指标均有所不同。其中JB/T 3294-2017《普通磨料 碳化硼》中各粒度号要求如表1所示。
表1 各粒度号产品的化学成分
粒度范围 | 化学成分（%） | |||||
B4C≥ | B总≥ | C总≥ | B2O3≤ | C游≤ | Fe2O3≤ | |
F4～F90 | 95.00 | 76.00 | 20.00 | 0.20 | 1.50 | 0.25 |
F100～F220 | 96.00 | 77.00 | 20.50 | 0.15 | 2.00 | |
F230～F600 | 95.00 | 76.50 | 20.00 | 0.15 | 3.00 | |
F800～F1200 | 92.50 | 75.00 | 20.00 | 0.20 | 4.00 | |
在核工业相关标准规范中，对碳化硼的技术指标有详细规定的主要是《ASTM C750-2018 Standard Specifification for Nuclear-Grade Boron Carbide Powder》和《EJ/T20077-2014铅硼聚乙烯板》，具体的指标要求如表2和表3所示。
表2 核级碳化硼技术要求
序号 | 化学成分 | 指标要求 | 检测依据 |
1 | 总硼Total boron (B) | 73.0%-81.0% | ASTMC750-2018 ASTMC791-2019 |
2 | 硝酸可溶硼Nitric acid-soluble boron(B) | ≤0.5% | |
3 | 水溶性硼Water-soluble boron(B) | ≤0.2% | |
4 | 钙Calcium (Ca) | ≤0.3% | |
5 | 铁Iron(Fe) | ≤1.0% | |
6 | 总硼+总碳total boron +total carbon(B+C) | ≥98.0% | |
7 | 氟Fluoride(F) | ≤25μg/g | |
8 | 氯Chloride(Cl) | ≤75μg/g |
表3 铅硼聚乙烯板对碳化硼的指标要求
化学成分（质量分数）% | 检测依据 | |||||
B4C≥ | B总≥ | C总≥ | B2O3≤ | C游≤ | Fe2O3≤ | EJ/T20077-2014 JB/T7993-2012 |
95.00 | 76.50 | 20.00 | 0.15 | 3.00 | 0.25 | |
二．不同的化学分析方法
1.普通磨料碳化硼化学成分分析主要依据《JB/T 7993-2012 碳化硼化学分析方法》标准检测，该标准主要分析碳化硼样品中总硼、总碳、三氧化二铁、二氧化硅、三氧化二硼、游离硼、游离碳等7项。从该标准中可以看出总硼、总碳、三氧化二硼、游离硼、游离碳是碳化硼分析检测中的重点。由于碳化硼存在不同的同分异构体属于非化学式化合物，B4C含量的检测主要通过化合硼和化合碳含量计算出来。
2.核级碳化硼分析主要依据《ASTM C791-2019《核级碳化硼的化学、质谱及光谱分析标准方法》》标准检测，该标准规定了总硼、总碳、可溶性硼、同位素分析（质谱法）、游离碳、铁、铝、硅、钙、钴、铬、铜、镁、锰、钼、磷、镍、钛、钨、锆和氟、氯等化学成分检测方法。该标准检测项目覆盖了核级碳化硼的技术指标，为核工业相关用户提供了检测依据和方法。
3.国内核级碳化硼标准主要为YS/T 423.1～5-2000 系列标准《核级碳化硼粉末化学分析方法》，主要项目为 总硼量、总碳量、铁量、游离硼量、氧含量等五项。该系列标准涵盖了碳化硼样品中氧含量的检测，为核级碳化硼粉末及芯块提供了检测方法。
4.碳化硼各项目检测技术对比
表4 碳化硼标准方法技术对照表
标准 | 检测项目及方法 | ||||||||
总硼 | 可溶于硝酸的硼/游离硼 | 可溶于水的硼/氧化硼 | F/Cl | Ca | Fe /Fe2O3 | 总碳 | 游离碳 | 氧含量 | |
JB/T 7993-2012 | 酸碱中和滴定 | 酸碱中和滴定 | 酸碱中和滴定 | 无 | 无 | 分光光度法测定氧化铁 | 气体容量法 | 吸收重量法 | / |
ASTM C791-2019 | 电位滴定/ICP-OES | 电位滴定/ICP-OES | 电位滴定/ICP-OES | 离子选择电极 | ICP-OES | ICP-OES | 红外吸收法 | 库仑法/红外吸收法 | / |
YS/T 423-2000 | 酸碱中和滴定 | 酸碱中和滴定 | 无 | 无 | 无 | 分光光度法测定铁 | 气体容量法 | / | 惰气熔融-红外吸收法 |
目前中心实验室设备设施条件均满足普通磨料及核级碳化硼化学分析相关检测项目，与此相关的标准方法均取得CANS授权认证。近两年为磨料磨具行业及核电行业出具检测报告上百份，取得广大用户认可。同时可提供多元化服务如磨料粒度、强度等物理性能检测，碳化硼芯块微观形貌、体积密度、导热系数及热震性等物理指标检测项目也可配套提供。如您有相关检测需求或咨询服务，请联系客户服务人员或登录官网www.cagtic.cn查询。
一对一为您答疑解惑
