4.4.1 硼酸铝晶须的性能

4.4.1 硼酸铝晶须的性能

硼酸铝晶须是极微细的单结晶,具备高于钛酸钾晶须的弹性率和强度相对密度,外观肉眼观察为白色粉末状固体,组成式为xAl2O3·yB2O3。在SEM下观察呈棒状结晶,晶体直径50~300 nm、晶体长度1000~7000 nm,相对分子质量150.225,密度为2.93 g/cm3,熔点为1440~1460℃,耐热温度1200℃,莫氏硬度为7,拉伸强度为7.84 GPa,拉伸弹性模量为392 GPa。具有高的弹性率,良好的机械强度、耐热性、耐化学药品性、耐酸性(在1 mol/L盐酸中、70℃下稳定)、电绝缘性和中子吸收性能,不溶于水,常有三种形态的化合物:9Al2O3·2B2O3,2Al2O3·B2O3,Al2O3·B2O3。Al2O3·B2O3存在于天然矿物中。将一种铝的氧化物,含铝的硫酸盐和含硼的氧化物混合,并以碱金属硫酸盐为助熔剂,加热至900~1200℃,可制得工业晶须9Al2O3·2B2O,其拉伸强度8 000 MPa,模量400 GPa,密度2.95 g/cm3,化学稳定性和吸收中子的能力强,为热和电的非导体。由于其结构完整、性能优越,也被公认为21世纪极具发展前景的新材料(图4.5)。

图示(https://www.daowen.com)

图4.5 硼酸铝晶须