碳化硼具有优异的高温抗氧化性、高硬度、低密度、高熔点和优异的耐磨性等性能,被广泛应用于耐火材料、耐磨材料和轻质防护材料等领域。碳化硼在耐火材料中主要应用为耐火材料的抗氧化剂和促烧剂,添加碳化硼可明显提高含碳耐火材料的抗氧化性能。
碳化硼可作为抗氧化剂添加于碳质的耐火材料中,不仅增强了耐火材料的抗热冲击性,同时也使耐火材料免受金属和炉渣的浸润,防止碳质耐火材料中的碳被氧化。之所以可以起到这个作用,是因为碳化硼被氧化时会与基底材料发生相互作用,形成液体或气体相,从而防止碳质耐火材料中的碳不被氧化,也就延长了含碳耐火材料的使用寿命。
除了作为抗氧化剂使用,碳化硼还可作为耐火浇注料的促烧剂。碳化硼氧化产物B2O3在较低温度下熔融变成液相,通过液相烧结促进材料的致密化。涂军波等研究了B4C外加量对Al2O3-SiC-Si3N4铁沟浇注料性能的影响。结果表明,随着B4C的加入,氧化生成的B2O3液相能够促进物质流动,提高产品的致密度并改善材料的性能,当B4C外加质量分数为0.4%时,其铁沟浇注料综合性能达到最佳。