六硼化硅，常溫常壓下為黑灰色固體粉末，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性質(zhì)，它不溶于水和常見的有機溶劑。六硼化硅是一種常見的無機化學(xué)材料，主要用作功能材料的添加劑，例如有研究報道該物質(zhì)可用于環(huán)氧樹脂和陶瓷的改性研究。

圖1 六硼化硅的性狀圖

生產(chǎn)工藝

有研究人員報道了一種低成本高純六硼化硅生產(chǎn)工藝，具體的合成方法為將三氧化二硼和硼氫化鉀在氬氣保護，球磨混料后壓制成塊，裝入真空碳管爐中，抽空，750℃保溫5小時。升溫至1250℃，繼續(xù)保溫，直至爐內(nèi)壓力微正壓，還原反應(yīng)徹底結(jié)束，將得到石墨坩堝內(nèi)的單體硼和氫氧化鉀混合體，放入蒸餾水加熱清洗，烘干，得到硼粉。將硼粉和硅粉球磨混料后，裝入自蔓延反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜抽空,真空度到1帕，送電升溫鎢絲，點燃鋯粉，進行高溫自蔓延化合反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束，降溫，除雜，得到高純六硼化硅。以三氧化二硼和硼氫化鉀為原料，原料成本相對較低，且整個工藝合理可控，生產(chǎn)出的六硼化硅的純度為99.5%，適合工業(yè)化生產(chǎn)。[1]

純度檢測方法

有研究報道了一種有效檢測四硼化硅及六硼化硅純度的方法，它涉及材料領(lǐng)域。該報道提供一種有效檢測B4Si及六硼化硅純度的方法：將試樣去除水分后,采用不同濃度的氫氟酸處理后，再與KOH反應(yīng)，砂芯漏斗抽濾，清洗后，進行計算。該方法與目前儀器手段表征相比優(yōu)勢在于可準(zhǔn)確檢測出六硼化硅物相的含量，再通過簡單計算就可得到物相純度。[2]

化學(xué)應(yīng)用

利用六硼化硅作為填料對環(huán)氧樹脂進行改性，設(shè)計制備了不同六硼化硅含量的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，分析了六硼化硅添加量對復(fù)合材料力學(xué)性能和燒蝕性能的影響。結(jié)果表明六硼化硅添加能夠顯著提高復(fù)合材料的硬度和熱解殘重，有效提升復(fù)合材料的抗燒蝕性能，適量六硼化硅添加后，燒蝕過程中能夠在復(fù)合材料表面形成熔融液相，對表面碳化層起到黏結(jié)增強作用，改善了復(fù)合材料的抗燒蝕性能,線燒蝕率最低為0.387 mm/s。[3]

參考文獻

[1] 張洪濤.一種低成本高純六硼化硅生產(chǎn)工藝:CN202011026374.2[P].

[2] 李明偉,張文治,董國華,等.一種有效檢測四硼化硅及六硼化硅純度的方法:CN202110483063.7[P].

[3] 王彬,王俊鋒,陳永彬.六硼化硅改性環(huán)氧樹脂燒蝕性能研究[J].塑料工業(yè), 2023, 51(6):122-126.