Boorkarbied is 'n swart kristal met metaalglans, ook bekend as swart diamant, wat aan anorganiese nie-metaalmateriale behoort. Tans is almal vertroud met die materiaal van boorkarbied, wat moontlik te wyte is aan die toepassing van koeëlvaste pantser, want dit het die laagste digtheid onder keramiekmateriale, die voordele van hoë elastisiteitsmodulus en hoë hardheid, en kan goeie gebruik van mikrofraktuur bereik 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 dit 'n belangrike rol kan laat speel in skuurmiddels, vuurvaste materiale, kernbedryf, lugvaart en ander velde.
Eienskappe vanboorkarbied
Wat fisiese eienskappe betref, is die hardheid van boorkarbied slegs na diamant en kubiese boornitried, en dit kan steeds hoë sterkte by hoë temperature handhaaf, wat as 'n ideale hoë-temperatuur slytasiebestande 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 lugvaartveld gebruik word; boorkarbied het 'n sterk neutronabsorpsievermoë, goeie termiese stabiliteit en 'n smeltpunt van 2450 °C, dus word dit ook wyd gebruik in die kernbedryf. Die neutronabsorpsievermoë van die neutron kan verder verbeter word deur B-elemente by te voeg; boorkarbiedmateriale met spesifieke morfologie en struktuur het ook spesiale fotoëlektriese eienskappe; boonop het boorkarbied 'n hoë smeltpunt, hoë elastisiteitsmodulus, lae uitbreidingskoëffisiënt en goeie ... Hierdie voordele maak dit 'n potensiële toepassingsmateriaal in baie velde soos metallurgie, chemiese industrie, masjinerie, lugvaart en militêre industrie. Byvoorbeeld, korrosiebestande en slytasiebestande onderdele, die maak van koeëlvaste pantser, reaktorbeheerstawe en termoëlektriese elemente, ens.
Wat chemiese eienskappe betref, reageer boorkarbied nie met sure, alkalieë en die 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 staalboringsmiddel geaktiveer, en boor word op die oppervlak van staal geïnfiltreer om 'n ysterboriedfilm te vorm, wat die sterkte en slytasieweerstand van die materiaal verbeter, en die chemiese eienskappe daarvan is uitstekend.
Ons almal weet dat die aard van die materiaal die gebruik bepaal, so in watter toepassings het boorkarbiedpoeier uitstekende prestasie?Die ingenieurs van die O&O-sentrum vanUrbanMines Tegnologie.Co., Ltd. het die volgende opsomming gemaak.
Toepassing vanboorkarbied
1. Boorkarbied word as poleerskuurmiddel gebruik
Die gebruik 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, tweede slegs na diamant en kubiese boornitried. Saffier is die ideale substraatmateriaal vir halfgeleier GaN/Al2O3 lig-emitterende diodes (LED's), grootskaalse geïntegreerde stroombane SOI en SOS, en supergeleidende nanostruktuurfilms. Die gladheid van die oppervlak is baie hoog en moet ultraglad wees sonder enige graad van skade. As gevolg van die hoë sterkte en hoë hardheid van saffierkristal (Mohs-hardheid 9), het dit groot probleme vir verwerkingsmaatskappye veroorsaak.
Vanuit die oogpunt van materiale en slypwerk 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) en wanneer die saffierwafel geslyp word, sal dit die oppervlak krap, die ligdeurlaatbaarheid van die wafel beïnvloed, en die prys is hoog; na die sny van silikonkarbied is die ruheid RA gewoonlik hoog en die platheid swak; Die hardheid van silika is egter nie genoeg nie (Mohs-hardheid 7), en die slypkrag is swak, wat tydrowend en arbeidsintensief is in die slypproses. Daarom het boorkarbied-skuurmiddel (Mohs-hardheid 9.3) die ideale materiaal geword vir die verwerking en slyp van saffierkristalle, en het uitstekende prestasie in dubbelsydige slyp van saffierwafels en terugverdunning en polering van saffier-gebaseerde LED-epitaksiale wafels.
Dit is die moeite werd om te noem dat wanneer boorkarbied bo 600 °C is, die oppervlak in 'n B2O3-film geoksideer sal word, wat dit tot 'n sekere mate sal versag, dus is dit nie geskik vir droë slyp by te hoë temperatuur in skuurtoepassings nie, maar slegs geskik vir die polering van vloeibare slyp. Hierdie eienskap verhoed egter dat B4C verder geoksideer word, wat dit unieke voordele bied in die toepassing van vuurvaste materiale.
2. Toepassing in vuurvaste materiale
Boorkarbied het die eienskappe van anti-oksidasie en hoë temperatuurweerstand. 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 behoefte aan energiebesparing en verbruiksvermindering in die yster- en staalbedryf en die smelt van laekoolstofstaal en ultralaekoolstofstaal, het die navorsing en ontwikkeling van laekoolstofmagnesia-koolstofstene (gewoonlik <8% koolstofinhoud) met uitstekende werkverrigting 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-doeltreffendheid antioksidante by te voeg. Onder hulle word grafietiseerde koolstof wat bestaan uit industriële boorkarbied en gedeeltelik grafietiseerde 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 word 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 is, word die porositeit verminder, die mediumtemperatuursterkte verbeter, en die volume van die gegenereerde kristalle sit uit, wat volumekrimping kan genees en krake kan verminder.
3. Koeëlvaste materiale wat gebruik word om nasionale verdediging te verbeter
As gevolg van sy hoë hardheid, hoë sterkte, klein spesifieke swaartekrag en hoë vlak van ballistiese weerstand, is boorkarbied veral in lyn met die tendens van liggewig koeëlvaste materiale. Dit is die beste koeëlvaste materiaal vir die beskerming van vliegtuie, voertuie, wapens en menslike liggame; tans,Sommige landehet laekoste-navorsing oor boorkarbied anti-ballistiese pantser voorgestel, met die doel om die grootskaalse gebruik van boorkarbied anti-ballistiese pantser in die verdedigingsbedryf te bevorder.
4. Toepassing in die kernbedryf
Boorkarbied het 'n hoë neutronabsorpsie-dwarssnit en 'n wye neutronenergiespektrum, en word internasionaal erken as die beste neutronabsorbeerder vir die kernbedryf. Onder hulle is die termiese gedeelte van die 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, daarom word boorkarbied wyd gebruik as beheermateriaal en afskermingsmateriaal in kernreaktore.
Byvoorbeeld, in die kernbedryf gebruik die hoëtemperatuur-gasverkoelde reaktor 'n boorabsorberende bal-afsluitstelsel as die tweede afsluitstelsel. In die geval van 'n ongeluk, wanneer die eerste afsluitstelsel faal, gebruik die tweede afsluitstelsel 'n groot aantal boorkarbiedpellets wat vrylik in die kanaal van die reflektiewe laag van die reaktorkern val, ens., om die reaktor af te skakel en koue afsluiting te bewerkstellig, waar 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 koolstofstene is geïmpregneer met boorkarbied-neutronabsorberende materiaal, wat die neutronbestraling van die reaktordrukvat kan verminder.
Tans sluit boriedmateriale vir kernreaktore hoofsaaklik die volgende materiale in: boorkarbied (beheerstawe, afskermstawe), boorsuur (moderator, koelmiddel), boorstaal (beheerstawe en bergingsmateriaal vir kernbrandstof en kernafval), boor-europium (kernbrandbare gifmateriaal), ens.