Boron Carbide je černý krystal s kovovým leskem, známým také jako černý diamant, který patří k anorganickým nekovovým materiálům. V současné době je každý obeznámen s materiálem karbidu BORON, který může být způsoben aplikací neprůstřelného brnění, protože má nejnižší hustotu mezi keramickými materiály, má výhody vysokého elastického modulu a vysoké tvrdosti a může dosáhnout dobrého využití mikrofraktury pro absorpci projektilů. Účinek energie a přitom udržovat co nejnižší zatížení. Ve skutečnosti však má Carbide Boron mnoho dalších jedinečných vlastností, díky nimž může hrát důležitou roli v abrazivech, refrakterních materiálech, jaderném průmyslu, leteckém prostoru a dalších oborech.
VlastnostiBORON KARBIDE
Pokud jde o fyzikální vlastnosti, tvrdost karbidu boru je pouze po nitridu diamantu a krychlového boru a stále může udržovat vysokou pevnost při vysokých teplotách, což lze použít jako ideální materiál odolný vůči opotřebení s vysokou teplotou; Hustota karbidu boru je velmi malá (teoretická hustota je pouze 2,52 g/ cm3), lehčí než běžné keramické materiály a lze jej použít v leteckém poli; Karbid BORON má silnou schopnost absorpce neutronů, dobrou tepelnou stabilitu a bod tání 2450 ° C, takže se také široce používá v jaderném průmyslu. Absorpční schopnost neutronů neutronu může být dále zlepšena přidáním prvků B; Materiály karbidu BORON se specifickou morfologií a strukturou mají také speciální fotoelektrické vlastnosti; Kromě toho má BORON Carbide vysoký bod tání, vysoký elastický modul, koeficient s nízkým rozšiřováním a dobré tyto výhody z něj činí potenciální aplikační materiál v mnoha oblastech, jako je metalurgie, chemický průmysl, strojní zařízení, letecký a vojenský průmysl. Například části odolné vůči korozi a odolné proti opotřebení, které vytvářejí neprůstřelné brnění, ovládací tyče reaktoru a termoelektrické prvky atd.
Pokud jde o chemické vlastnosti, karbid boru nereaguje s kyselinami, alkaliky a většinou anorganických sloučenin při teplotě místnosti a stěží reaguje s kyslíkovými a halogenovými plyny při teplotě místnosti a jeho chemické vlastnosti jsou stabilní. Kromě toho je prášek karbidu BORON aktivován halogenem jako ocelové boridingové činidlo a Boron je infiltrován na povrchu oceli za vzniku filmu železného boridu, čímž se zvyšuje pevnost a odolnost proti opotřebení materiálu a jeho chemické vlastnosti jsou vynikající.
Všichni víme, že povaha materiálu určuje použití, takže ve kterých aplikacích má prášek karbidu BORON vynikající výkon?Inženýři střediska výzkumu a vývojeUrbanmines Tech.Co., Ltd. učinil následující shrnutí.
AplikaceBORON KARBIDE
1. Karbid BORON se používá jako leštění
Aplikace karbidu boru jako abraziva se používá hlavně pro broušení a leštění safíru. Mezi superhardovými materiály je tvrdost karbidu boru lepší než tvrdost oxidu hliníku a karbidu křemíku, na druhém místě pouze na diamantový a kubický nitrid. Sapphire je nejvíce ideální materiál substrátu pro polovodičový GAN/AL 2 O3 světle emitující diody (LED), rozsáhlé integrované obvody SOI a SOS a supravodivé nanostrukturní filmy. Hladkost povrchu je velmi vysoká a musí být ultra hladký žádný stupeň poškození. Vzhledem k vysoké síle a vysoké tvrdosti safírového krystalu (Mohs tvrdost 9) přinesla velké potíže ke zpracování podniků.
Z pohledu materiálů a broušení jsou nejlepšími materiály pro zpracování a broušení safírových krystalů syntetický diamant, karbid boru, karbid křemíku a oxid křemíku. Tvrdost umělého diamantu je příliš vysoká (mohs tvrdost 10) při broušení safírového oplatky, poškrábají povrch, ovlivní propustnost oplatky a cena je drahá; Po řezání karbidu křemíku je drsnost RA obvykle vysoká a rovinnost je špatná; Tvrdost oxidu křemičitého však nestačí (mohs tvrdost 7) a broušená síla je špatná, což je časově náročné a v procesu broušení náročné. Abrazivní karbid boronu (Mohs tvrdost 9.3) se proto stal nejodolnějším materiálem pro zpracování a broušení safírových krystalů a má vynikající výkon při oboustranném broušení safírových oplatků a ztenčování a leštění epitaxiálních opláchů založených na safíru.
Stojí za zmínku, že když je karbid boru nad 600 ° C, povrch bude oxidován do filmu B2O3, který jej do jisté míry změkčí, takže není vhodný pro suché broušení při příliš vysoké teplotě v abrazivních aplikacích, vhodný pouze pro leštěnou kapalinovou mletí. Tato vlastnost však brání dále oxidovat B4C, což má jedinečné výhody při použití refrakterních materiálů.
2. aplikace v refrakterních materiálech
Karbid BORON má vlastnosti antioxidace a vysoké teploty. Obecně se používá jako pokročilé tvarované a netvořené refrakterní materiály a je široce používán v různých oblastech metalurgie, jako jsou ocelová kamna a nábytek v peci.
S potřebami úspory energie a snížení spotřeby v odvětví železa a oceli a tavením nízkouhlíkové oceli a ultra nízké uhlíkové oceli, výzkum a vývoj nízkohlíkových cihel-uhlíkových cihel (obecně <8% obsah uhlíku) přitahoval stále více pozornosti domácího a cizího průmyslu. V současné době je výkon cihel s nízkouhlíkovým uhlíkovým kuženem uhlíkovým uhlíkem obecně vylepšen zlepšením vazby uhlíkové struktury, optimalizací matricové struktury cihel magnezie-uhlík a přidáním vysoce účinných antioxidantů. Mezi nimi se používá grafitizovaný uhlík složený z průmyslového karbidu boru a částečně grafitizované uhorkové černé černé barvy. Černý kompozitní prášek, který se používá jako zdroj uhlíku a antioxidant pro cihely s nízkouhlíkovými magnezie-uhlíky, dosáhl dobrých výsledků.
Vzhledem k tomu, že karbid BORON do určité míry změkčí při vysoké teplotě, může být připevněn k povrchu jiných částic materiálu. I když je produkt zhutněn, oxidový film B2O3 na povrchu může vytvořit určitou ochranu a hrát roli antioxidace. Současně, protože sloupcové krystaly generované reakcí jsou distribuovány v matrici a mezerách refrakterního materiálu, je snižována poréznost, zlepšuje se pevnost ve střední teplotě a objem generovaných krystalů se rozšiřuje, které mohou uzdravit zmenšení objemu a snížit trhliny.
3. neprůstřelné materiály používané k posílení národní obrany
Díky své vysoké tvrdosti, vysoké síle, malé specifické hmotnosti a vysoké úrovni balistického odolnosti je karbid BORON zejména v souladu s trendem lehkých neprůstřelných materiálů. Je to nejlepší neprůstřelný materiál pro ochranu letadel, vozidel, brnění a lidských těl; v současné době,Některé zeměnavrhli nízkonákladový výzkum borbarového karbidu proti ballistickou brnění, jehož cílem je podpořit rozsáhlé využití anti-ballistického brnění v obranném průmyslu.
4. Aplikace v jaderném průmyslu
Karbid BORON má vysoký průřez absorpce neutronů a široké neutronové energetické spektrum a je mezinárodně uznáván jako nejlepší neutronový absorbér pro jaderný průmysl. Mezi nimi je tepelná část izotopu BORON-10 až 347 × 10-24 cm2, sekunda pouze s několika prvky, jako je Gadolinium, Samarium a kadmium, a je účinným absorbérem tepelné neutrony. Kromě toho je karbid BORON bohatý na zdroje, odolná vůči korozi, dobrá tepelná stabilita, nevytváří radioaktivní izotopy a má nízkou energii sekundárního paprsku, takže karbid BORON je široce používán jako kontrolní materiály a stínící materiály v jaderných reaktorech.
Například v jaderném průmyslu používá reaktor s vysokou teplotou plynného plynu jako systém odstavení míče absorbujícího bór jako druhý systém vypnutí. V případě nehody, když selže první systém vypnutí, druhý systém odstavení používá velké množství pelet karbidu borů volných pádů do kanálu reflexní vrstvy jádra reaktoru atd., Aby vypnul reaktor a realizoval chladné odstavení, kde absorbující koule je grafitová koule obsahující boron karbid. Hlavní funkcí jádra karbidu BORON v plynovém reaktoru s vysokým teplotou je kontrola výkonu a bezpečnosti reaktoru. Uhlíková cihla je impregnována materiálem absorbujícím neutrony karbidu boru, který může snížit ozáření neutronu tlakové nádoby reaktoru.
V současné době zahrnují materiály boridů pro jaderné reaktory hlavně následující materiály: karbid boru (ovládací tyče, stínící tyče), kyselina borická (moderátor, chladicí kapalina), ocel boru (ovládací tyče a skladovací materiály pro jaderné palivo a jaderné odpad), boronové europium (jádro holenového materiálu) atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd.