Boron Carbide je crni kristal s metalnim sjajem, poznatim i kao crni dijamant, koji pripada neorganskim nemetalnim materijalima. Trenutno su svi upoznati sa materijalom boron karbida, koji može biti zbog primjene neprobojnog oklopa, jer ima najnižu gustinu među keramičkim materijalima, ima prednosti visokog elastičnog modula i velike tvrdoće i mogu postići dobru upotrebu mikro prelom za apsorbiranje projektila. Učinak energije, istovremeno zadržavajući opterećenje što je moguće niže. Ali u stvari, Boron Carbide ima mnogo drugih jedinstvenih svojstava, što može učiniti da igra važnu ulogu u abrazivima, vatrostalnim materijalima, nuklearnoj industriji, zrakoplovstvu i drugim poljima.
Svojstva odBoron Carbide
U pogledu fizičkih svojstava, tvrdoća boronog karbida tek je nakon dijamantskog i kubnog bora nitrida, a još uvijek može održavati visoku čvrstoću na visokim temperaturama, što se može koristiti kao idealan materijal otpornog na visoke temperature; Gustina borbenog karbida je vrlo mala (teorijska gustina je samo 2,52 g / cm3), lakša od običnih keramičkih materijala, a može se koristiti u zrakoplovnom polju; Boron Carbide ima snažnu sposobnost apsorpcije neutrona, dobru točku termičke stabilnosti i tačku topljenja od 2450 ° C, tako da se takođe široko koristi u nuklearnoj industriji. Neutrona apsorpcija neutrona može se dalje poboljšati dodavanjem B elemenata; Boron karbidni materijali sa specifičnom morfologijom i strukturom također imaju posebna fotoelektrična svojstva; Pored toga, boron Carbide ima visoku talište, visoki elastični modul, nizak koeficijent proširenja i dobre ove prednosti čine ga potencijalnim materijalom za primjenu u mnogim poljima, sredstva, zrakoplovne industrije i vojne industrije. Na primjer, dijelovi otporni na koroziju i otporan na habanje, čineći bullet oklop, kontrolne šipke za reaktor i termoelektrične elemente itd.
U pogledu kemijskih svojstava, boron Carbide ne reagira sa kiselinama, alkalisom i većinom anorganskih spojeva na sobnoj temperaturi, a jedva reagira sa kisikom i halogenim gasovima na sobnoj temperaturi, a njena hemijska svojstva su stabilna. Pored toga, boron karbidni prah aktivira se halogenom kao čeličnim provrtačem, a boron je infiltriran na površini čelika da bi se formiralo željezni filmski film, čime se poboljšavaju otpornost na čvrstoću i nosivost materijala, a njena hemijska svojstva su izvrsna.
Svi znamo da priroda materijala određuje upotrebu, tako da u kojima aplikacije ima prah boron Carbide ima izvanredne performanse?Inženjeri centra za istraživanje i razvojUrbanMines Tech.Co., Ltd. napravio je sljedeći sažetak.
PrimjenaBoron Carbide
1. Boron Carbide koristi se kao poliranje abrazivnog
Primjena boronskog karbida kao abraziva uglavnom se koristi za mljevenje i poliranje safira. Među superzgodnim materijalima, tvrdoća boronskog karbida je bolja od aluminijumskog oksida i silikonskog karbida, sekunde samo za dijamant i kubični bor nitrid. Sapphire je naj idealniji materijal za supstrat za poluvodičke dvorisne diode (LED-ove), veliki integrirani krugovi SOI i SOS i superprodiranje nanostrukturnih filmova. Glatkost površine je vrlo velika i mora biti ultra-glatka nijedan stepen oštećenja. Zbog velike čvrstoće i velike tvrdoće safira kristala (MZ-a tvrdoća 9), donijelo je velike poteškoće za preradu preduzeća.
Iz perspektive materijala i brušenja, najbolji materijali za obradu i brušenje Safir kristala su sintetički dijamant, boron karbid, silikonski karbid i silicijum. Čvrstoća umjetnog dijamanta je previsoka (MUP-ovi tvrdoća 10) Prilikom brušenja vafla safira, on će ogreboti površinu, utjecati na propusnost svjetlosti, a cijena je skupa; Nakon rezanja silikonskih karbida, hrapavost RA obično je visoka i ravnost je loša; Međutim, tvrdoća silicije nije dovoljna (MZ-ovi tvrdoća 7), a sila za brušenje je loša, što je dugotrajno i radno intenzivno u procesu brušenja. Stoga je Borlon Carbide Abrazive (MZ-ovi tvrdoća 9.3) postala naj idealniji materijal za preradu i brušenje safirskih kristala i ima odlične performanse u dvostrukoj brusilici safirnim rezačima i poliranjem safirnih epitaktnih repa.
Vrijedno je spomenuti da je boron karbid iznad 600 ° C, po površini će se oksidirati u B2O3 film, tako da će ga ublažiti u određenoj mjeri, tako da nije pogodno za suho mljevenje u abrazivnim aplikacijama, samo pogodno za poliranje tekućine. Međutim, ovo svojstvo sprečava da se B4C daljnje oksidira, čineći ga jedinstvenim prednostima u primjeni vatrostalnih materijala.
2. Primjena u vatrostalnim materijalima
Boron Carbide ima karakteristike antioksidacije i visokoj temperaturnom otporu. Općenito se koristi kao napredni oblikovani i nespremljeni vatrostalni materijali i široko se koristi u raznim poljima metalurgije, poput čeličnih peći i nameštaja od peći.
Uz potrebe uštede energije i potrošnje u industriji željeza i čelika i topljenja čelika i ultra-niskog ugljičnog čelika, istraživanje i razvoj magnezijskih cigle magnezije u niskom uglju (općenito <8% sadržaj ugljika) s odličnim performansama privlači više i više pažnje od domaćih i stranih industrija. Trenutno se nastupi izvedbe magnezijskih cigle sa niskim ugljičnim ugljikom općenito poboljšavaju se obveznom konstrukcijom ugljika, optimiziranjem matrične strukture magnezijskih ugljičnih opeka i dodavanje antioksidanata velike efikasnosti. Među njima se koristi grafitizirani ugljik sastavljen od industrijskog karbota borona i djelomično grafitiziranog ugljičnog crnog crnog. Crni kompozitni prah, koji se koristi kao izvor ugljika i antioksidans za magnezijsku opeku u niskim ugljikovima, postigla je dobre rezultate.
Budući da će boron karbid ublažiti u određenoj mjeri na visokoj temperaturi, može se pričvrstiti na površinu drugih materijalnih čestica. Čak i ako je proizvod densificiran, B2O3 oksidni film na površini može formirati određenu zaštitu i reproducirati uloga protiv oksidacije. Istovremeno, jer se kolumnarni kristali generirani reakcijom distribuiraju u matrini i praznini vatrostalnog materijala, poroznost se smanjuje, poboljšana je čvrstoća srednje temperature, a količina generiranih kristala koji se može izliječiti skupljanje jačine i smanjenje pukotina.
3. Bullet otporni materijali koji se koriste za poboljšanje nacionalne odbrane
Zbog velike tvrdoće, velike čvrstoće, male specifične gravitacije i visok nivo balističkog otpora, boron karbid posebno je u skladu s trendom lakih neprobojnih materijala. To je najbolji neprobojni materijal za zaštitu zrakoplova, vozila, oklopa i ljudskih tijela; trenutno,Neke zemljePredložili su jeftinu svjetlosnu svjetlujuću istraživanje oklopnog oklopa boron, čiji je cilj promovirati veliku upotrebu bornog karbidnog anti-balističkog oklopa u odbrambenoj industriji.
4. Primjena u nuklearnoj industriji
Boron Carbide ima visoku neutronu apsorpciju presjeka i širok neutronski energetski spektar i međunarodno je prepoznat kao najbolji neutronski apsorber za nuklearnu industriju. Među njima je termički dio Boron-10 izotopa iznosi čak 347 × 10-24 cm2, drugi samo na nekoliko elemenata kao što su gadolinium, samarijum i kadmijum, te je efikasan apsorber termalnog neutrona. Pored toga, boron Carbide bogat je resursima, dobrom toplinskom stabilnosti, ne proizvodi radioaktivne izotope i ima nisku srednju energiju, tako da se boron karbid široko koristi kao kontrolni materijali i zaštitni materijali u nuklearnim reaktorima.
Na primjer, u nuklearnoj industriji reaktor za hlađenje visokotemperaturnog plina koristi boron koji apsorbiraju sistem isključivanja lopte kao drugi sistem gašenja. U slučaju nesreće, kada prvi sistem isključivanja ne uspije, drugi sistem isključivanja koristi veliki broj peleta boron-karbida FALL u kanal jezgra reaktora itd. Da biste isključili hladnoću, u kojem je apsorbirajuća lopta grafitna lopta koja sadrži grafitnu kuglu koja sadrži boronu karbid. Glavna funkcija jezgre boron Carbide u reaktoru za hlađenje visokoj temperaturi je kontrolirati snagu i sigurnost reaktora. Carbon cigla impregnirana je boronom karbidnom neutronom koji može apsorbirati materijalu, koji može smanjiti neutron na zračenjem posude za reaktor.
Trenutno, borid materijali za nuklearne reaktore uključuju sljedeće materijale: boron karbid (upravljačke šipke, zaštitne šipke), borba (moderator, rashladno sredstvo), boronski čelik (upravljački štapovi za nuklearno gorivo i nuklearni otpad), itd.