金属硼的作用

微量元素硼、钼对植物生长的作用

硼

植株中含硼量视作物种类而异，通常在2~100mg/kg范围内，双子叶植物常高于单子叶植物。硼在植物体内比较集中的分布于茎尖、根尖、叶片和花器官中。由此可见，硼对作物的生长、繁殖有着良好的作用。作物缺硼时，分生组织的细胞分化过程受到阻碍，甚至枯萎。因此，缺硼首先受伤害的往往是茎尖和根尖等生长点，这可能是因硼使作物体内脱氧核糖核酸(DNA)的合成受影响所致。严重缺硼时，会出现油菜“花而不实”、棉花“蕾而不花”等症状。

硼能促进生殖器官的正常发育。花的柱头、子房、雄蕊、雌蕊中都含有相当量的硼。有硼存在时，花粉萌发快,可使花粉迅速地进入子房，有利于受精和种子的形成。相反，在缺硼条件下，花药和花丝萎缩，花粉管形成困难，妨碍受精作用。因此缺硼作物的一个重要症状是籽实不能正常发育，甚至完全不能形成（如上述油菜的“花而不实”、苹果的缩果病等），严重影响作物的收成。

硼对作物体内糖的合成和运输有促进作用。植物分析结果表明，正常植株的叶绿体中硼的相对浓度较高，缺硼时，叶绿体退化，影响光合作用效率。蔗糖是碳水化合物在作物体内运输最普遍的形态。在硼的影响下，能加速作物体内蔗糖的运转。目成提出的假说认为，硼所以能促进碳水化合物的运转，是因为硼能与糖类中的多羟基(-OH)结合，形成糖—硼络合物。一些研究结果还证明，硼参与尿嘧啶的合成。因此,缺硼时会影响到尿三磷(UTP)和核糖核酸的形成。 硼能促进根系维管束的形成和分化，使根系发达，提高豆科作物根瘤菌的固氮活性。

由于硼能促进碳水化合物的合成和运输，提高蛋白质胶体的黏滞性，进而能增加作物的抗旱、抗寒等抗逆能力。

钼

钼在植株内的含量随作物种类和不同器官而异，豆科作物为1.9-91mg/kg干重，远比非豆科作物含钼量0.01-0.7mg/kg为高。豆科作物体内的钼多集中在根瘤内，其次是在种子中。

钼能促进硝态氮的还原和同化作用。如前所述，作物吸收的硝态氮，须经还原成氨后才能被同化。这一过程主要靠体内硝酸还原酶的酶促作用完成。而硝酸还原酶是一种钼金属黄素蛋白。因此，缺钼时作物体内易积累硝态氮，氮的同化受到抑制。

含硼金属复合材料的研究与应用　

元琳琳　

（北京有色金属与稀土应用研究所，北京１　０００１　２）　

摘要　

本文综述了层状金属复合材料与金属基复合材料的复合机理及制备工艺特点，阐述了金属复　

合材料在航空、电子等科技领域中的应用。重点介绍了含硼不锈钢作为中子吸收材料在国内外的　

研究进展以及硼铝合金、硼相增强铝基复合材料的应用现状。　

关键词：复合材料：硼：不锈钢：铝合金　

１前言　

近年来，随着航空航天、汽车制造业的迅　

猛发展，对金属材料的要求也更加严格，既需　

要具有高强度、高韧性、高耐磨性和腐蚀性，　

又需要比重小，价格低廉。因此，单一的金属　或合金已不能完全满足现代工业的需求。而金　

属复合材料可以将物理、化学、力学性能各异　

的材料结合为一体，既保留金属基体的特性，　

又弥补各自的不足，得到综合性能良好的材料。　

金属基复合材料被认为是２　１世纪最具发　

展潜力的高性能材料之一。其中，含硼化物金　

属基复合材料一直备受关注。硼是化学元素周　

期表中的第二周期…Ａ族第一个元素，属于非　

金属元素。在高温下硼可与很多金属反应，形　成金属硼化物。尤其是硼与过渡金属元素形成　

的二硼化物，属于六方晶系，具有良好的导电　

性和金属性，￣ｋｔｌ，还具有熔点高、硬度高和高　

耐磨腐蚀性等特点，适合作为制备结构材料的　添加物。　

同时，硼对中子吸收能力强，ｌ０Ｂ可以有效　

屏蔽中子射线，热中子吸收截面高达　

３８３７ｂａｒｎｓ，远高于其他元素。众所周知，辐　

射防护材料的研制已成为科研领域最为重要的　

课题之一，对国防和民用有着极其重要的意义。　

国内外对屏蔽材料已进行了大量的研究，使得　

屏蔽材料有了很大的发展，很多屏蔽材料已广　４　泛应用于各种核反应堆屏蔽系统中并发挥着相　

当重要的作用，其中绝大多数与硼有着密切的　关系。这也一定程度上促进了含硼金属材料的　

发展，使其广泛应用于航空航天、汽车、核屏　

蔽等领域。　

２金属复合材料概述　

２．１层状金属复合材料的技术发展　

第４６卷第５期　２０１３年１Ｏ月　江苏陶瓷　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ　Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．５　０ｃ￡０ｂｅｒ．２Ｏ１３　

无铅、无硼金属釉的制备研究　

徐利华刘红建朱戈　

（无锡工艺职业技术学院，宜兴２１４２０６）　

摘　要　采用合理的基础釉＋过渡金属氧化物，通过配方设计和工艺控制优化，制备出了具有金属　

光泽艺术效果的无铅、无硼金属釉。并研究了正交设计的过渡金属氧化物的组成、烧成制度等因素　

对釉面光泽的影响。　

关键词　无铅、无硼金属釉；过渡金属氧化物；艺术效果　

金属釉是指在基础釉中加入Ｔｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ等　

一种或多种过渡金属氧化物。在高温下达到熔融、着色，产生　

金属光泽艺术效果的釉料。根据文献资料，氧化铅对金属光泽　

釉的形成具有良好的促进作用，所以，以往的金属光泽釉大多　

是以铅硼基础釉来制备。然而铅丹属于有毒物质，不能用于日　

用陶瓷，并且会危害工人的身体健康。因此。为了避免氧化铅　

带来的这些影响，采用以无铅、无硼生料釉为基础釉，外加适　

量的过渡金属氧化物作为添加剂。制备出无铅、无硼金属釉。　

１试验　

１．１试验原料及设备　

试验原料主要有：煅烧ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＴｉＯ２、ＣｏＯ、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、　

ＮｉＯ、Ｖ２０５等化工原料，均为工业纯原料；长石、石英、苏州土、　方解石、滑石等制釉常用矿物原料；玻璃粉以及ＣＭＣ等少量　

的黏合剂原料。　

试验设备主要有：上海一恒科学仪器有限公司生产　

ＤＨＧ一９０７０Ａ型电热恒温鼓风干燥箱、宜兴市前锦炉业设备　

有限公司生产的ＳＸ２系列箱式电阻炉、电子天平、小型振动　

筛、快速球磨机等。　

１．２试验配方　

本试验采用１００ｗｔ％基础釉＋８ｗｔ％一ｌＯｗｔ％金属氧化物进　

行球磨、混料。首先，通过多次试验确定无铅、无硼生料釉调配　

基础釉配方，在试验调配好基础釉后（见表１），再外加不同比　例的氧化钛、氧化钴、氧化铜、氧化锰等金属氧化物进行试验　

（见表２）。　表２金属氧化物配方（％）　

硼元素的简介

摘要 硼作为硼族唯一的非金属元素，平时并不为人所熟识，现写下此篇小论文，对硼及其化合物作了简要介绍。

关键词 硼氧化合物 硼卤化合物 金属硼氢化物 硼烷

正文

1. 硼的发现史

硼在自然界中的含量相当丰富。天然产的硼砂（Na2B4O7·10H2O），在我国古代就已作为药物，叫做蓬砂或盆砂，可能是从西藏传到印度，再丛印度传到欧洲去的。

1702年法国化学家霍姆贝格首先用硼砂和硫酸亚铁一起加热，制得硼酸。1747——1748年间，法国化学家德·埃努维认识到硼酸是一种酸，而硼砂是硼酸和苏打化合而成的盐。1789年拉瓦锡把硼酸基作为一种元素，列入他的元素分类表中。根据他的观点，硼酸是硼酸基和氧的化合物。

1808年，法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔和英国化学家戴维各自独立地制得单质硼。他的拉丁文名称Borium来自拉丁文baurag，是焊接的意思。因为硼砂能熔解金属氧化物，在焊接中用作助熔剂。

2. 硼单质

硼约占地壳组成的%，它在自然界中主要矿石是硼砂（Na2B4O7·10H2O）、白硼钙石（Ca2B6O11·5H2O）和镁钙石（Mg2B2O5）。我国西藏自治区许多含硼盐湖，蒸发干涸后有大量硼砂晶体堆积。

单质硼主要用钠、镁或铝等活泼金属在高温下还原氧化硼制得，所起的化学反应主要是

Na2B4O7·10H2O+2HCl==4H3BO3+2NaCl+5H2O

2H3BO3==B2O3+3H2O B2O3+3Mg==3MgO+2B

用盐酸洗去氧化镁和未反应的金属镁，就得到棕色的无定形硼。膨在高温下跟多种金属反应而生成硼化物，因此上面得到的无定形硼中往往含有金属硼化物和未还原的硼的氧化物等杂质。要除去这些杂质，应使产物跟稀盐酸一起煮沸，再用氢氟酸处理。最纯的单质硼用氢还原法制得：使氢和三溴化硼的混合气体经过钽丝，电热到1500K，三溴化硼在高温下被氢还原，生成的硼在钽丝上成片状或针状结构。

3. 硼的物理性质