硼纤维一般采用化学气相沉积法制造

硼纤维一般采用化学气相沉积法制造

　　硼纤维是一种将硼元素通过高温化学气相沉积在钨丝表面制成的高性能增强纤维，具有很高的比强度和比模量，也是制造金属基复合材料最早采用的高性能纤维。用硼/铝复合材料制成的航天飞机主舱框架强度高、刚性好，代替铝合金骨架节省重量44％，取得了十分显著的效果，碳化硅粉烘干机也有力地促进了硼纤维金属基复合材料的发展。

        最早开发研制硼纤维的是美国空军材料研究室（AFML），其目的是研究轻质、高强度增强用纤维材料，用来制造高性能体系的尖端飞机。在研制过程中，受到美国国防部高度重视与支持。随后，又以 Textron Systems 公司（原名 AVCO 公司）为中心，面向商业规模生产并继续研发。该公司将硼纤维与环氧树脂进行复合制成 BFRP，以及与金属铝等复合制成 FRM，面向飞机、宇航用品、体育娱乐用品以及工业用品等方面进行应用研究。陶粒回转窑现在能生产硼纤维的国家还有瑞士、英国、日本等。

　　硼纤维一般采用化学气相沉积法（CVD）制造。作为芯材，通常使用直径为12.5μm很细的钨丝，通过反应管由电阻加热，三氯化硼（BCl3）和氢气的化学混合物从反应管的上部进口流入，被加热至1300℃左右， 经过化学反应， 硼层就在干净的钨丝表面上沉积， 喂料机制成的硼纤维被导出，缠绕在丝筒上。三氯化硼和氢气的化学反应式为：BCl3 + 3/2H2→ B + 3HCl。 HCl 和未反应的H2及BCl3从反应管的底部出口排出，BCl3经过回收工序可再生利用。制造的硼纤维大致有3种，即丝径为75μm、100μm 和140μm。丝径大小可通过牵引速度来控制。 此外， 制造硼纤维的其他方法有乙硼烷（diborane）的热分解及熔融乙硼烷为原料等生产方法，但经确认，CVD 法乃是最经济的方法。