简述
硼化钙即CaB6，英文名为Calcium boride，常温常压下表现为黑灰色粉末或颗粒，不溶于水。晶体表征表明，硼化钙为CsCl结构，不同之处是B6八面体代替了Cs的位置。由于B-B之间存在着强力的共价键，使其硬度大，熔点高达2230℃。除此之外，其理化性能相当稳定，在空气煅烧的时候，亚微米级的硼化钙在800摄氏度以后才会出现热增重，不易于氧化。
合成研究
当前工业制备硼化钙粉末主要为真空碳热还原法或直接元素合成法，产品存在纯度低，粒度大或制备成本高等问题。基于此，对已有的合成工艺进行改进与优化具有重要意义[1]。下面就几种高效的硼化钙制备方法展开介绍：
（1）以金属钙和碳化硼粉末为原料，混合均匀后在炉中焙烧，冷却后得到硼化钙和副产物的混合产物，混合物经水浸，酸浸，过滤，漂洗，烘干得到产物硼化钙[1]。
（2）基于Mg–B2O3–CaO原料体系，采用自蔓延高温合成(self- propagating high-temperature synthesis，SHS)和后期酸处理工艺，制备出高纯度，均匀分布，小粒径的立方晶型细晶六硼化钙粉末。分析Mg–B2O3–CaO自蔓延高温反 应体系的燃烧产物成分及反应机理，测量不同SHS反应物原始坯体成型压力的燃烧温度曲线，探讨不同镁掺量和不同气氛对燃烧产物成分和形貌的影响。研究 原始坯体成型压力与最终CaB6产物粒径的关系。结果表明，采用氩气保护能抑制镁挥发，合适的原始坯体压力有利于合成分布均匀的细晶CaB6粉末[2]。
应用
硼化钙由于具有独特的电子结构和晶体结构，在结构陶瓷，复合材料，高温耐火材料，冶金工业，国防工业，半导体电磁工业领域有广阔的应用前景[3]。
应用实例一
添加硼化钙的钢包喷补料的合成。所述钢包喷补料包括以下重量份的组分：0＞粒度≥1mm的镁砂25～52份，1mm＞粒度≥3mm的镁砂25～52份，粒度为200目的镁砂18～28份，硼化钙1～2份，CA‑50水泥0.5～5份，膨润土0.5～5份，硅酸钠1～8份，改性沥青0.5～7份。制备得到的钢包喷补料具有良好的抗氧化性与抗剥落性，且流动性好，使用寿命高，更适用于大型化的钢包使用[4]。
应用实例二
高压输电线用的电瓷绝缘子的合成。相关材料的制备包括以下步骤：将陶瓷先采用50-100W功率的等离子体照射20-30min，然后再采用300-500W的等离子体继续照射30-40min，制备陶瓷基体。本发明陶瓷基体制备中采用陶瓷先等离子处理，使陶瓷结构易被球磨剂改性处理，镍纹石粉，硼化钙，水滑石粉通过球磨剂的形式与陶瓷混合，通过不断的研磨从而使陶瓷与镍纹石粉，硼化钙，水滑石粉能够更好的相容，形成一个完整的基体，从而提高材料的强度性能，同时球磨剂中的镍纹石粉等被PVDF乳液改性后，提高了原料的耐电压等电气性能[5]。
应用实例三
石油支撑剂的制备。该支撑剂包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末65-88份，云母粉103-112份，硼化钙粉末9-15份，白炭黑6-11份，丙烯腈改性乙丙橡胶39-44份，二甲基丙烯酸锌3-6份，碱木质素13-24份，甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂20-23份，木质素磺酸钙6-7份，多晶莫来石纤维28-32份和二硫化钼5-7份。制备得到的石油支撑剂具有良好的耐腐蚀性和抗破碎性[6]。
吸收光谱研究
场发射扫描电镜(FESEM)观测到硼化钙纳米粉末由接近立方体的平均粒径为80nm的小晶粒组成，有轻微团聚现象。高分辨透射电镜(HR-TEM)表明纳米颗粒为单晶，这一发现与XRD和FESEM的结果相对应，且观察到晶体是以结晶良好的硼化钙为芯，外面包覆着厚约4~5nm的非晶层。硼化钙纳米粉末的光学性能是通过傅立叶红外光谱和紫外-可见-近红外光谱来表征的，同时做硼化钙微米粉末的光谱用以比较。与微米粉末仅有微弱的吸收带相比，硼化钙纳米粉末的光谱出现明显的宽化和红移现象，这与晶格膨胀和纳米效应有关。紫外-可见-近红外光谱中，微米粉末几乎没有吸收，纳米粉末可吸收紫外线，并出现蓝移现象。总之，硼化钙纳米粉末在紫外-中红外波段总有吸收，特别是在中红外区，吸收强度远大于微米粉末[7]。
参考文献
[1]张国华,汪宇.一种高纯超细硼化钙的制备方法:CN201810988699.5[P].CN108751215A.
[2]朱小琴,傅正义,张金咏,等.自蔓延高温合成细晶六硼化钙陶瓷粉末[J].硅酸盐学报, 2010(4):5.DOI:CNKI:SUN:GXYB.0.2010-04-041.
[3]朱小琴.SHS/QP快速制备六硼化钙陶瓷[D].武汉理工大学,2010.DOI:10.7666/d.y1679857.
[4]刘强,王新杰,张义先,等.一种添加硼化钙的钢包喷补料及其制备方法:CN201711170473.6[P].CN107805055A.
[5]许鹏.一种高压输电线用的电瓷绝缘子制备方法:CN201911260087.5[P].CN110950645A.
[6]不公告发明人.一种石油支撑剂及其制备方法:CN202010624881.X[P].CN111747689A.
[7]梁丽梅,张琳,闵光辉.六硼化钙纳米粉末的吸收光谱研究(英文)[J].山东大学学报:工学版, 2009.DOI:JournalArticle/5af2e6aec095d718d8ffee4c.