硼酸及硼化物是一種重要的化工原料,硼酸有著介于金屬和非金屬的性質(zhì),硼酸及其硼化物具有阻燃、耐熱、高硬、高強、耐磨、催化以及質(zhì)量輕等物理化學特性,已經(jīng)成為絕緣材料、玻璃纖維、陶瓷、洗滌劑、農(nóng)藥、阻燃劑等的重要組成部分;隨著科學的進步,硼及其硼化物資源的重要性將會日益俱增。

自然界中沒有游離態(tài)的硼單獨存在。硼是地殼中分布廣但非常分散的化學元素,也是地殼中最重要的元素之一。在自然中硼的同位素有10B和11B。由于硼酸及硼化合物的特殊功能,如質(zhì)輕、阻燃、耐熱、高硬、高強、耐磨及催化性質(zhì),在現(xiàn)代科學技術(shù)中,發(fā)揮了重要作用。他們已經(jīng)由原來的原料角色登上了材料工業(yè)的舞臺,在國民經(jīng)濟部門中有著廣泛的應(yīng)用。

1.硼酸及硼化物在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

       硼是植物生長的微量元素肥料,直接關(guān)系到糖類的轉(zhuǎn)化、新陳代謝、花粉孕育能力及抗病能力。施用硼酸肥料后的作物可增產(chǎn)10%~15%。硼酸肥料對棉花、果樹等經(jīng)濟生產(chǎn)尤為重要,如果土壤缺硼,農(nóng)作物將發(fā)生“蕾而不花癥”,即花蕾不開花不結(jié)桃,造成減產(chǎn),嚴重時會造成絕產(chǎn)。硼酸肥料對油菜籽、甜菜、柑橘、蘋果、小麥等各種農(nóng)業(yè)作物均有明顯的增產(chǎn)作用。

另外,硼砂可作除草劑,三氧化硼作煙熏劑,五硼酸鈉可作殺菌劑。

2.硼酸及硼化物在醫(yī)藥上的應(yīng)用

       硼砂、硼酸是外用藥,可用于止痛和消毒,用于止痛和消毒劑中,如中國古代用天然硼砂制“冰硼散”是口腔潰瘍良藥。硼氫化物用于維生素和激素的生產(chǎn),硼酸按、硼酒石酸等都是生產(chǎn)醫(yī)藥的重要原料。

3.硼酸及硼化物在電子工業(yè)上的應(yīng)用

        硼化鋯可作電極及電視機殼,磷化硼可做熱敏元件及二極管,硼化鈦可做發(fā)射元件。六硼化金用作新型陰發(fā)射材料。二硼化鎂可作超導(dǎo)材料。碳化硼可作原子能反應(yīng)爐的控制棒材料核聚變爐的爐襯壁硼酸和硼酸鈣用于生產(chǎn)無堿玻璃纖維,是發(fā)電機組的絕緣材料。

4.硼酸及硼化物在機電工業(yè)上的應(yīng)用

       碳化硼是金屬切削刀具的重要成分,鋼材滲確能提高表面硬度,是制造超硬材料的重要添加劑;碳化硼可作拋光膏,氮化硼可作耐高溫噴嘴高溫潤滑和脫膜劑、氮硼酸銨是鋁銅焊藥。某些硼化物是絕緣保護膜。

5.硼及硼化物在輕工紡織和日用化工上的應(yīng)用

       硼酸作為殺菌劑用于硼酸皂的生產(chǎn),過硼酸鈉作洗滌劑組成,可提高的織物的潔白度和光澤度,也用于織物漂白。硼砂是高級香料的原料,硼酸、硼酸鋅可用于防火纖維的絕緣材料和阻燃劑,還可用做漂洗劑、媒染劑、后整理劑。偏硼酸鈉用于織物施漿。

6.硼及硼化物在玻璃糖瓷陶瓷業(yè)上的應(yīng)用

        在光學玻璃、玻璃儀器及耐熱玻璃中加入硼砂或氧化硼組分、可以改善玻璃的熱膨脹性,提高耐溫、施壓性能及透光度,同時可縮短融化時間。鈉硼硅玻璃就有耐溫、耐壓性能。硼酸鹽是有機合成工業(yè)的重要材料。硼砂、硼酸、偏硼酸鋇、硼酸鋁、磷酸硼、硼酸鈣、硼酸鋰等是搪瓷、陶瓷釉料的重要組分,它們可使搪瓷中具有極好的耐熱耐磨性,可增強光澤,提高潔白度、堅固性。在磚墻、地板磚用硼硅釉料中,三氧化二硼占21%,日用陶瓷、衛(wèi)生糖瓷釉料都必須加入硼化物;硼化鈦是金屬陶瓷的重要組分。

7.硼酸及硼化物在冶金工業(yè)上的應(yīng)用

       硼化物是冶金工業(yè)的添加劑、助熔劑,也是硼鈦、硼鋼的原料。硼化鐵、硼化鋰、硼化鎳可使金屬材料硬度大、耐磨性好、耐熱。硼砂作焊藥可防止氣焊時金屬表面氧化。過硼酸鈉是鍍鎳電解液的組分,可防止鍍層氣泡產(chǎn)生,提高鍍件光亮度。硼化鈦硬質(zhì)合金陰極具有良好的導(dǎo)電性。

8.硼酸及硼化物在核工業(yè)和高新技術(shù)上的應(yīng)用

       六硼化鈣可用作高溫核反應(yīng)器中子吸收材料,又是火箭材料的包裝物。單質(zhì)硼、乙硼烷、戊硼烷、十硼烷都是極好的高能燃料。硼也可用于核反應(yīng)堆防護控制。

9.硼酸及其硼化物在金屬材料中的應(yīng)用

        硼是金屬材料領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛的一種元素,俗稱硼是金屬材料的維他命。硼酸加入合金鋼中能顯著地提高鋼材的淬透性,微量的硼酸對耐熱鋼材有提高高溫度強度和蠕變性能的作用,硼酸加入不銹鋼和耐熱鋼中可以改善熱加工性能,硼酸加入結(jié)構(gòu)鋼中可以代替一些稀有貴金屬。使得其使用壽命不低于銘鋼。在鑄鐵中加入硼酸可以提高其力學性能,從而達到降低成本并增加耐磨性能的目的。添加適量的硼酸可以使高銘鑄鐵的碳化物細化,并增加其淬透性能。讓高銘鑄鐵的硬度和韌性同時提高并增加其耐磨性。

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