Boorkarbied is 'n swart kristal met metaalglans, ook bekend as swart diamant, wat aan anorganiese nie-metaalmateriale behoort. Op die oomblik is almal vertroud met die materiaal van boorkarbied, wat moontlik te wyte is aan die toepassing van koeëlvaste pantser, omdat dit die laagste digtheid onder keramiekmateriale het, die voordele van hoë elastiese modulus en hoë hardheid het, en goeie gebruik kan bereik van mikrofraktuur om projektiele te absorbeer. Die effek van energie, terwyl die las so laag as moontlik gehou word. Maar in werklikheid het boorkarbied baie ander unieke eienskappe, wat kan maak dat dit 'n belangrike rol speel in skuurmiddels, vuurvaste materiale, kernindustrie, lugvaart en ander velde.
Eienskappe vanboorkarbied
In terme van fisiese eienskappe is die hardheid van boorkarbied slegs na diamant en kubieke boornitried, en dit kan steeds hoë sterkte by hoë temperature handhaaf, wat as 'n ideale hoë-temperatuur slytvaste materiaal gebruik kan word; die digtheid van boorkarbied is baie klein (teoretiese digtheid is slegs 2,52 g/cm3), ligter as gewone keramiekmateriale, en kan in die ruimtevaart gebruik word; boorkarbied het 'n sterk neutronabsorpsievermoë, goeie termiese stabiliteit en 'n smeltpunt van 2450 ° C, so dit word ook wyd in die kernbedryf gebruik. Die neutronabsorpsievermoë van die neutron kan verder verbeter word deur B-elemente by te voeg; boorkarbiedmateriale met spesifieke morfologie en struktuur het ook spesiale foto-elektriese eienskappe; boonop het boorkarbied 'n hoë smeltpunt, hoë elastiese modulus, lae uitsettingskoëffisiënt en goed Hierdie voordele maak dit 'n potensiële toepassingsmateriaal in baie velde soos metallurgie, chemiese industrie, masjinerie, lugvaart en militêre industrie. Byvoorbeeld, korrosiebestande en slytvaste dele, maak koeëlvaste pantser, reaktorbeheerstawe en termo-elektriese elemente, ens.
Wat chemiese eienskappe betref, reageer boorkarbied nie met sure, alkalieë en meeste anorganiese verbindings by kamertemperatuur nie, en reageer skaars met suurstof en halogeengasse by kamertemperatuur, en die chemiese eienskappe daarvan is stabiel. Boonop word boorkarbiedpoeier deur halogeen as 'n staalboormiddel geaktiveer, en boor word op die oppervlak van staal geïnfiltreer om 'n ysterboriedfilm te vorm, waardeur die sterkte en slytvastheid van die materiaal verbeter word, en die chemiese eienskappe daarvan is uitstekend.
Ons weet almal dat die aard van die materiaal die gebruik bepaal, so in watter toepassings het boorkarbiedpoeier uitstekende werkverrigting?Die ingenieurs van die R&D-sentrum vanUrbanMines Tegn.Co., Ltd. het die volgende opsomming gemaak.
Toepassing vanboorkarbied
1. Boorkarbied word as poleerskuurmiddel gebruik
Die toediening van boorkarbied as 'n skuurmiddel word hoofsaaklik gebruik vir die slyp en poleer van saffier. Onder superharde materiale is die hardheid van boorkarbied beter as dié van aluminiumoksied en silikonkarbied, net tweede na diamant en kubieke boornitried. Sapphire is die mees ideale substraatmateriaal vir halfgeleier GaN/Al 2 O3-liguitstralende diodes (LED's), grootskaalse geïntegreerde stroombane SOI en SOS, en supergeleidende nanostruktuurfilms. Die gladheid van die oppervlak is baie hoog en moet ultra-glad wees Geen mate van skade nie. As gevolg van die hoë sterkte en hoë hardheid van saffierkristal (Mohs-hardheid 9), het dit groot probleme vir verwerkingsondernemings meegebring.
Vanuit die perspektief van materiale en slyp, is die beste materiale vir die verwerking en slyp van saffierkristalle sintetiese diamant, boorkarbied, silikonkarbied en silikondioksied. Die hardheid van kunsmatige diamant is te hoog (Mohs-hardheid 10) wanneer die saffierwafel geslyp word, sal dit die oppervlak krap, die ligoordrag van die wafel beïnvloed, en die prys is duur; na die sny van silikonkarbied is die grofheid RA gewoonlik hoog en die platheid is swak; Die hardheid van silika is egter nie genoeg nie (Mohs-hardheid 7), en die maalkrag is swak, wat tydrowend en arbeidsintensief is in die maalproses. Daarom het boorkarbiedskuurmiddel (Mohs-hardheid 9.3) die mees ideale materiaal geword vir die verwerking en maal van saffierkristalle, en het uitstekende werkverrigting in dubbelsydige maal van saffierwafels en terugverdunning en polering van saffiergebaseerde LED-epitaksiale wafels.
Dit is die moeite werd om te noem dat wanneer boorkarbied bo 600 ° C is, die oppervlak in B2O3-film geoksideer sal word, wat dit tot 'n sekere mate sal versag, dus is dit nie geskik vir droë maal by te hoë temperatuur in skuurtoepassings nie, slegs geskik vir die polering van vloeibare slyp. Hierdie eienskap verhoed egter dat B4C verder geoksideer word, wat dit unieke voordele in die toepassing van vuurvaste materiale het.
2. Toediening in vuurvaste materiale
Boorkarbied het die eienskappe van anti-oksidasie en hoë temperatuur weerstand. Dit word algemeen gebruik as gevorderde gevormde en ongevormde vuurvaste materiale en word wyd gebruik in verskeie velde van metallurgie, soos staalstowe en oondmeubels.
Met die behoeftes van energiebesparing en verbruiksvermindering in die yster- en staalindustrie en die smelt van laekoolstofstaal en ultra-laekoolstofstaal, die navorsing en ontwikkeling van laekoolstofmagnesia-koolstofstene (gewoonlik <8% koolstofinhoud) met uitstekende prestasie het al hoe meer aandag van binnelandse en buitelandse nywerhede getrek. Tans word die werkverrigting van laekoolstofmagnesia-koolstofstene oor die algemeen verbeter deur die gebonde koolstofstruktuur te verbeter, die matriksstruktuur van magnesia-koolstofstene te optimaliseer en hoë-doeltreffende antioksidante by te voeg. Onder hulle word gegrafitiseerde koolstof saamgestel uit industriële-graad boorkarbied en gedeeltelik gegrafitiseerde koolstofswart gebruik. Swart saamgestelde poeier, wat as koolstofbron en antioksidant vir laekoolstofmagnesia-koolstofstene gebruik word, het goeie resultate behaal.
Aangesien boorkarbied tot 'n sekere mate by hoë temperatuur sag word, kan dit aan die oppervlak van ander materiaaldeeltjies geheg word. Selfs al is die produk verdig, kan die B2O3-oksiedfilm op die oppervlak 'n sekere beskerming vorm en 'n anti-oksidasierol speel. Terselfdertyd, omdat die kolomkristalle wat deur die reaksie gegenereer word in die matriks en gapings van die vuurvaste materiaal versprei word, word die porositeit verminder, die mediumtemperatuursterkte word verbeter, en die volume van die gegenereerde kristalle brei uit, wat volume kan genees krimp en verminder krake.
3. Koeëlvaste materiaal wat gebruik word om nasionale verdediging te verbeter
As gevolg van sy hoë hardheid, hoë sterkte, klein soortlike gewig en hoë vlak van ballistiese weerstand, is boorkarbied veral in lyn met die neiging van liggewig koeëlvaste materiale. Dit is die beste koeëlvaste materiaal vir die beskerming van vliegtuie, voertuie, wapenrusting en menslike liggame; tans,Sommige landehet laekoste boorkarbied anti-ballistiese pantsernavorsing voorgestel, met die doel om die grootskaalse gebruik van boorkarbied anti-ballistiese pantser in die verdedigingsbedryf te bevorder.
4. Toepassing in kernindustrie
Boorkarbied het 'n hoë neutronabsorpsie-dwarssnit en 'n wye neutronenergiespektrum, en word internasionaal erken as die beste neutronabsorbeerder vir die kernindustrie. Onder hulle is die termiese gedeelte van boor-10-isotoop so hoog as 347×10-24 cm2, tweede slegs na 'n paar elemente soos gadolinium, samarium en kadmium, en is 'n doeltreffende termiese neutronabsorbeerder. Boonop is boorkarbied ryk aan hulpbronne, korrosiebestand, goeie termiese stabiliteit, produseer nie radioaktiewe isotope nie en het lae sekondêre straalenergie, so boorkarbied word wyd gebruik as beheermateriaal en afskermmateriaal in kernreaktore.
Byvoorbeeld, in die kernindustrie gebruik die hoëtemperatuur gasverkoelde reaktor boorabsorberende balafskakelstelsel as die tweede afskakelstelsel. In die geval van 'n ongeluk, wanneer die eerste afskakelstelsel misluk, gebruik die tweede afskakelstelsel 'n groot aantal boorkarbiedkorrels Vrye val in die kanaal van die reflektiewe laag van die reaktorkern, ens., om die reaktor af te skakel en koue te realiseer afskakeling, waarin die absorberende bal 'n grafietbal is wat boorkarbied bevat. Die hooffunksie van die boorkarbiedkern in die hoëtemperatuur gasverkoelde reaktor is om die krag en veiligheid van die reaktor te beheer. Die koolstofbaksteen is geïmpregneer met boorkarbied-neutronabsorberende materiaal, wat die neutronbestraling van die reaktordrukvat kan verminder.
Tans sluit boriedmateriaal vir kernreaktore hoofsaaklik die volgende materiale in: boorkarbied (beheerstawe, afskermstawe), boorsuur (moderator, koelmiddel), boorstaal (beheerstawe en bergingsmateriaal vir kernbrandstof en kernafval), boor Europium (kern brandbare gifmateriaal), ens.