作爲(wèi)鎢硼化物中的一種,五硼化二鎢是由2個鎢原子和5個硼原子所組成的一種無機(jī)化合物,是一種新型的超硬材料,是鎢工業(yè)中一種不常見的中間體,英文名爲(wèi)Tungsten Pentaborate,化學(xué)式爲(wèi)W2B5,分子量爲(wèi)421.76,CAS登錄號爲(wèi)12007-98-6,EINECS登錄號爲(wèi)234-524-8。
從物理化學(xué)性能上來看,W2B5的外觀爲(wèi)黑色粉末,帶有一定的刺激性和毒性,純度高達(dá)99%以上,熔點爲(wèi)2365°C,密度爲(wèi)15.3 g/cm3,具有比碳化鎢更高的硬度和更強的抗氧化性。目前,碳化鎢系列化合物最高維氏硬度爲(wèi)30GPa,而五硼化二鎢硬度爲(wèi)41GPa。注意:在使用W2B5時,操作者應(yīng)佩戴相應(yīng)的防護(hù)工具,如手套、防護(hù)眼鏡和面具等。
從生産方法上來看,W2B5的製備步驟爲(wèi):1)生産高純度鎢粉:以三氧化鎢爲(wèi)原材料,在加熱及有氫氣的環(huán)境下,將三氧化鎢還原成二氧化鎢,後繼續(xù)加熱升溫,將二氧化鎢還原成鎢粉;2)製備高純度硼粉:工業(yè)硼粉直接溴化,後除溴和分餾得到高純溴化硼,後加熱高純溴化硼液體使其氣化,接著將其進(jìn)行還原即可;3)取一定量的鎢粉和硼粉在真空或氬氣氛中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié),即可得到五硼化二鎢。
從用途上來看,五硼化二鎢可以用來製造高速切削刀具、油/氣用鑽探複合片、煤/礦用鑽探複合片、高硬度磨料、超高溫耐火材料,或著作爲(wèi)醫(yī)藥和化工材料的中間體。值得一提的是,使用W2B5制得的高速切削刀具在加工過程中可以避免滲碳行爲(wèi)的發(fā)生,以保障加工過程刀具的金屬性能不受影響。