硼纤维在目前具有独特的性能

硼纤维在目前具有独特的性能

　　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， 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。选汞设备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。

　　硼纤维在目前已有的增强纤维中具有独特的性能，尤其是它的压缩强度是其拉伸强度的2倍（6900MPa），是其他增强纤维尚未看到的。硼纤维的拉伸强度受化学气相沉积过程中产生的缺陷来决定。硼纤维产生的缺陷有以下几种，① 二硼化钨芯材与硼层界面附近有空隙；② 在沉积过程中，产生压扁状况；③ 结晶或结晶节生长时，表面有缺陷等。另外，纤维的弹性模量，选矿生产线是由芯线和纯硼的体积含量来决定。表2-4 列出硼纤维的性能。

　　硼纤维和广泛应用的T300碳纤维相比，在拉伸强度略优（T300的拉伸强度3530MPa）条件下，移动式破碎站拉伸模量比T300约高74%（T300拉伸模量230GPa），亦即硼纤维的刚度大大高于碳纤维。硼纤维与其它纤维性能比较见表2-5。从中可见硼纤维与其它纤维相比性能上有这种或那种优势。