Borkarbido estas nigra kristalo kun metala brilo, ankaŭ konata kiel nigra diamanto, kiu apartenas al neorganikaj nemetalaj materialoj. Nuntempe ĉiuj konas la materialon de boro-karbido, kiu povas esti pro la apliko de kuglorezista kiraso, ĉar ĝi havas la plej malaltan densecon inter ceramikaj materialoj, havas la avantaĝojn de alta elasta modulo kaj alta malmoleco, kaj povas atingi bonan uzon. de mikrofrakturo por sorbi ĵetaĵojn. La efiko de energio, tenante la ŝarĝon kiel eble plej malalta. Sed fakte, boro-karbido havas multajn aliajn unikajn ecojn, kiuj povas igi ĝin ludi gravan rolon en abrasivoj, obstinaj materialoj, nuklea industrio, aerospaco kaj aliaj kampoj.
Propraĵoj deborokarbido
Koncerne fizikajn proprietojn, la malmoleco de boro-karbido estas nur post diamanto kaj kuba boro-nitruro, kaj ĝi ankoraŭ povas konservi altan forton ĉe altaj temperaturoj, kiu povas esti uzata kiel ideala alt-temperatura eluziĝo-imuna materialo; la denseco de boro-karbido estas tre malgranda (teoria denseco estas nur 2,52 g/ cm3), pli malpeza ol ordinaraj ceramikaj materialoj, kaj povas esti uzata en la aerospaca kampo; boro-karbido havas fortan neŭtronan sorban kapablon, bonan termikan stabilecon kaj fandan punkton de 2450 °C, do ĝi estas ankaŭ vaste uzata en la nuklea industrio. La neŭtronsorbadkapablo de la neŭtrono povas esti plu plibonigita aldonante B-elementojn; boro-karbidmaterialoj kun specifa morfologio kaj strukturo ankaŭ havas specialajn fotoelektrajn trajtojn; krome, boro-karbido havas altan fandpunkton, altan elastan modulon, malaltan ekspansion-koeficienton kaj bonan Ĉi tiuj avantaĝoj faras ĝin potenciala aplika materialo en multaj kampoj kiel metalurgio, kemia industrio, maŝinaro, aeroespaca kaj milita industrio. Ekzemple, korodrezistaj kaj eluziĝo-rezistaj partoj, farante kuglorezistajn kirasojn, reaktorajn kontrolstangojn kaj termoelektrajn elementojn, ktp.
Koncerne kemiajn ecojn, boro-karbido ne reagas kun acidoj, alkaloj kaj plej multaj neorganikaj komponaĵoj ĉe ĉambra temperaturo, kaj apenaŭ reagas kun oksigeno kaj halogenaj gasoj ĉe ĉambra temperaturo, kaj ĝiaj kemiaj trajtoj estas stabilaj. Krome, boro-karbura pulvoro estas aktivigita de halogeno kiel ŝtala borida agento, kaj boro estas infiltrita sur la surfaco de ŝtalo por formi feran boridan filmon, tiel plibonigante la forton kaj eluziĝon de la materialo, kaj ĝiaj kemiaj propraĵoj estas bonegaj.
Ni ĉiuj scias, ke la naturo de la materialo determinas la uzon, do en kiuj aplikoj boro-karbura pulvoro havas elstaran rendimenton?La inĝenieroj de la R&D-centro deUrbanMines Tech.Co., Ltd. faris la sekvan resumon.
Apliko deborokarbido
1. Boro-karbido estas uzata kiel polura abrasivo
La apliko de boro-karbido kiel abrasivo estas ĉefe uzata por muelado kaj polurado de safiro. Inter supermalmolaj materialoj, la malmoleco de boro-karbido estas pli bona ol tiu de aluminia rusto kaj silicio-karbido, dua nur post diamanto kaj kuba boro-nitruro. Safiro estas la plej ideala substratmaterialo por duonkonduktaĵo GaN/Al 2 O3 lum-eligantaj diodoj (LEDoj), grandskalaj integraj cirkvitoj SOI kaj SOS, kaj superkonduktaj nanostrukturaj filmoj. La glateco de la surfaco estas tre alta kaj devas esti ultra-glata Neniu grado de damaĝo. Pro la alta forto kaj alta malmoleco de safira kristalo (Mohs-malmoleco 9), ĝi alportis grandajn malfacilaĵojn al prilaboraj entreprenoj.
El la perspektivo de materialoj kaj muelado, la plej bonaj materialoj por prilaborado kaj muelado de safiraj kristaloj estas sinteza diamanto, boro-karbido, silicio-karbido kaj silicio-dioksido. La malmoleco de artefarita diamanto estas tro alta (Mohs-malmoleco 10) muelante la safiran oblaton, ĝi gratos la surfacon, influos la malpezan transmitance de la oblato, kaj la prezo estas multekosta; post tranĉado de siliciokarbido, la malglateco RA estas kutime alta kaj la plateco estas malbona; Tamen, la malmoleco de silicoksido ne sufiĉas (Mohs-malmoleco 7), kaj la muelanta forto estas malbona, kio estas tempopostula kaj laborintensa en la muelanta procezo. Tial, boro-karbura abrasivo (Mohs-malmoleco 9.3) fariĝis la plej ideala materialo por prilaborado kaj muelado de safiraj kristaloj, kaj havas bonegan agadon en duflanka muelado de safiraj oblatoj kaj malantaŭa maldikiĝo kaj polurado de safiro-bazitaj LED epitaksiaj oblatoj.
Menciindas, ke kiam boro-karbido superas 600 °C, la surfaco estos oksigenita en B2O3-filmon, kiu iome moligos ĝin, do ĝi ne taŭgas por seka muelado ĉe tro alta temperaturo en abrazivaj aplikoj, nur taŭgas. por polurado de likva muelado. Tamen, ĉi tiu posedaĵo malhelpas B4C esti oksigenita plu, igante ĝin havi unikajn avantaĝojn en la apliko de obstinaj materialoj.
2. Apliko en refractaj materialoj
Borkarbido havas la karakterizaĵojn de kontraŭ-oksidado kaj alta temperatura rezisto. Ĝi estas ĝenerale uzata kiel altnivelaj kaj senformaj obstinaj materialoj kaj estas vaste uzata en diversaj kampoj de metalurgio, kiel ŝtalaj fornoj kaj fornaj mebloj.
Kun la bezonoj de energiŝparado kaj konsumredukto en la fero kaj ŝtalindustrio kaj la fandado de malaltkarbona ŝtalo kaj ultramalalta karbona ŝtalo, la esplorado kaj disvolviĝo de malaltkarbonaj magnezia-karbonaj brikoj (ĝenerale <8% karbonenhavo) kun bonega agado altiris pli kaj pli da atento de enlandaj kaj eksterlandaj industrioj. Nuntempe, la agado de malaltkarbonaj magnezia-karbonaj brikoj estas ĝenerale plibonigita plibonigante la kunligitan karbonstrukturon, optimumigante la matrican strukturon de magnezia-karbonaj brikoj kaj aldonante alt-efikecajn antioksidantojn. Inter ili, grafitigita karbono kunmetita de industrigrada borokarbido kaj parte grafitita karbonigro estas uzata. Nigra komponita pulvoro, uzata kiel karbona fonto kaj antioksidanto por malaltkarbonaj magnezia-karbonaj brikoj, atingis bonajn rezultojn.
Ĉar boro-karbido moliĝos certagrade ĉe alta temperaturo, ĝi povas esti alfiksita al la surfaco de aliaj materialaj partikloj. Eĉ se la produkto estas densigita, la B2O3-oksida filmo sur la surfaco povas formi certan protekton kaj ludi kontraŭ-oksidan rolon. Samtempe, ĉar la kolonaj kristaloj generitaj de la reago estas distribuitaj en la matrico kaj interspacoj de la obstina materialo, la poreco estas reduktita, la meztemperatura forto estas plibonigita, kaj la volumeno de la generitaj kristaloj disetendiĝas, kio povas resanigi volumon. ŝrumpado kaj redukti fendojn.
3. Kuglorezistaj materialoj uzataj por plibonigi nacian defendon
Pro ĝia alta malmoleco, alta forto, malgranda specifa pezo kaj alta nivelo de balistika rezisto, boro-karbido estas precipe konforma al la tendenco de malpezaj kuglorezistaj materialoj. Ĝi estas la plej bona kuglorezista materialo por la protekto de aviadiloj, veturiloj, kirasoj kaj homaj korpoj; nuntempe,Iuj landojproponis malaltkostan boro-karburan kontraŭbalistikan kirasan esploron, celante antaŭenigi la grandskalan uzon de boro-karbura kontraŭbalistikan kirason en la defenda industrio.
4. Apliko en nuklea industrio
Borkarbido havas altan neŭtronsorban sekcon kaj larĝan neŭtronan energiospektron, kaj estas internacie rekonita kiel la plej bona neŭtronsorbilo por la atomindustrio. Inter ili, la termika sekcio de boro-10-izotopo estas same alta kiel 347×10-24 cm2, dua nur al kelkaj elementoj kiel ekzemple gadolinio, samario, kaj kadmio, kaj estas efika termika neŭtronsorbilo. Krome, boro-karbido estas riĉa je resursoj, korodrezista, bona termika stabileco, ne produktas radioaktivajn izotopojn, kaj havas malaltan sekundaran radian energion, do boro-karbido estas vaste uzata kiel kontrolmaterialoj kaj ŝirmaj materialoj en nukleaj reaktoroj.
Ekzemple, en la nuklea industrio, la alt-temperatura gasmalvarmigita reaktoro uzas boron absorbantan pilkan fermsistemon kiel la duan ĉesan sistemon. En kazo de akcidento, kiam la unua malŝalta sistemo malsukcesas, la dua malŝalta sistemo uzas grandan nombron da boro-karburaj buletoj Libera falo en la kanalon de la reflekta tavolo de la reaktorkerno ktp., por malŝalti la reaktoron kaj realigi malvarmon. ĉesigo, en kio la absorba pilko estas grafita pilko enhavanta borkarbidon. La ĉefa funkcio de la boro-karbura kerno en la alta temperatura gas-malvarmigita reaktoro estas kontroli la potencon kaj sekurecon de la reaktoro. La karbonbriko estas trempita per boro-karbura neŭtrona absorba materialo, kiu povas redukti la neŭtronan surradiadon de la reaktora premujo.
Nuntempe, boridaj materialoj por nukleaj reaktoroj ĉefe inkluzivas jenajn materialojn: boro-karbido (kontrolstangoj, ŝirmstangoj), borata acido (moderigilo, fridigaĵo), boroŝtalo (kontrolstangoj kaj stokaj materialoj por nuklea fuelo kaj atomrubo), boro-eŭropio (kerna brulebla venena materialo), ktp.