બોરોન કાર્બાઇડ એ મેટાલિક ચમક સાથેનો કાળો સ્ફટિક છે, જેને બ્લેક ડાયમંડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જે અકાર્બનિક બિન-ધાતુની સામગ્રીથી સંબંધિત છે. હાલમાં, દરેક બોરોન કાર્બાઇડની સામગ્રીથી પરિચિત છે, જે બુલેટપ્રૂફ બખ્તરની અરજીને કારણે હોઈ શકે છે, કારણ કે તેમાં સિરામિક સામગ્રીમાં સૌથી ઓછી ઘનતા છે, તેમાં ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ અને ઉચ્ચ કઠિનતાના ફાયદા છે, અને પ્રોજેક્ટીઝને શોષી લેવા માટે માઇક્રો-ફ્રેક્ચરનો સારો ઉપયોગ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. Energy ર્જાની અસર, જ્યારે ભારને શક્ય તેટલું ઓછું રાખીને. પરંતુ હકીકતમાં, બોરોન કાર્બાઇડમાં અન્ય ઘણી અનન્ય ગુણધર્મો છે, જે તેને ઘર્ષક, પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી, પરમાણુ ઉદ્યોગ, એરોસ્પેસ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.
ના ગુણધર્મોબોરન કાર્બાઇડ
શારીરિક ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ, બોરોન કાર્બાઇડની કઠિનતા માત્ર હીરા અને ક્યુબિક બોરોન નાઇટ્રાઇડ પછી છે, અને તે હજી પણ ઉચ્ચ તાપમાનમાં ઉચ્ચ શક્તિ જાળવી શકે છે, જેનો ઉપયોગ આદર્શ ઉચ્ચ-તાપમાન વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે; બોરોન કાર્બાઇડની ઘનતા ખૂબ ઓછી છે (સૈદ્ધાંતિક ઘનતા ફક્ત 2.52 ગ્રામ/ સે.મી. 3 છે), સામાન્ય સિરામિક સામગ્રી કરતા હળવા છે, અને એરોસ્પેસ ક્ષેત્રમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે; બોરોન કાર્બાઇડમાં ન્યુટ્રોન શોષણ ક્ષમતા, સારી થર્મલ સ્થિરતા અને 2450 ° સે ગલનબિંદુ છે, તેથી તેનો પરમાણુ ઉદ્યોગમાં પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ન્યુટ્રોનની ન્યુટ્રોન શોષણ ક્ષમતા બી તત્વો ઉમેરીને વધુ સુધારી શકાય છે; ચોક્કસ મોર્ફોલોજી અને સ્ટ્રક્ચરવાળી બોરોન કાર્બાઇડ સામગ્રીમાં પણ વિશેષ ફોટોઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો હોય છે; આ ઉપરાંત, બોરોન કાર્બાઇડમાં ઉચ્ચ ગલનબિંદુ, ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ, નીચા વિસ્તરણ ગુણાંક અને સારા આ ફાયદાઓ તેને ધાતુશાસ્ત્ર, રાસાયણિક ઉદ્યોગ, મશીનરી, એરોસ્પેસ અને લશ્કરી ઉદ્યોગ જેવા ઘણા ક્ષેત્રોમાં સંભવિત એપ્લિકેશન સામગ્રી બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાટ-પ્રતિરોધક અને વસ્ત્રો પ્રતિરોધક ભાગો, બુલેટપ્રૂફ બખ્તર, રિએક્ટર કંટ્રોલ સળિયા અને થર્મોઇલેક્ટ્રિક તત્વો, વગેરે.
રાસાયણિક ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ, બોરોન કાર્બાઇડ ઓરડાના તાપમાને એસિડ્સ, આલ્કાલિસ અને મોટાભાગના અકાર્બનિક સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, અને ઓરડાના તાપમાને ઓક્સિજન અને હેલોજન વાયુઓ સાથે ભાગ્યે જ પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો સ્થિર છે. આ ઉપરાંત, બોરોન કાર્બાઇડ પાવડર હેલોજન દ્વારા સ્ટીલ બોરીડિંગ એજન્ટ તરીકે સક્રિય થાય છે, અને બોરોન સ્ટીલની સપાટી પર લોખંડની બોરાઇડ ફિલ્મ બનાવવા માટે ઘુસણખોરી કરે છે, ત્યાં સામગ્રીની તાકાત અને વસ્ત્રો પ્રતિકારને વધારે છે, અને તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો ઉત્તમ છે.
આપણે બધા જાણીએ છીએ કે સામગ્રીની પ્રકૃતિ ઉપયોગને નિર્ધારિત કરે છે, તેથી બોરોન કાર્બાઇડ પાવડર કયા કાર્યક્રમોમાં ઉત્કૃષ્ટ કામગીરી ધરાવે છે?આર એન્ડ ડી સેન્ટરના ઇજનેરોશહેરીમાઇન્સ ટેક.કું., લિ. નીચેનો સારાંશ બનાવ્યો.
ની અરજીબોરન કાર્બાઇડ
1. બોરોન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ પોલિશિંગ ઘર્ષક તરીકે થાય છે
ઘર્ષક તરીકે બોરોન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે નીલમના ગ્રાઇન્ડીંગ અને પોલિશિંગ માટે થાય છે. સુપરહાર્ડ સામગ્રીમાં, બોરોન કાર્બાઇડની કઠિનતા એલ્યુમિનિયમ ox કસાઈડ અને સિલિકોન કાર્બાઇડ કરતા વધુ સારી છે, જે ડાયમંડ અને ક્યુબિક બોરોન નાઇટ્રાઇડ પછી બીજા છે. સેફાયર એ સેમિકન્ડક્ટર ગેએન/અલ 2 ઓ 3 લાઇટ-ઇમિટિંગ ડાયોડ્સ (એલઈડી), મોટા પાયે ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ્સ એસઓઆઈ અને એસઓએસ, અને સુપરકન્ડક્ટિંગ નેનોસ્ટ્રક્ચર ફિલ્મો માટે સૌથી આદર્શ સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી છે. સપાટીની સરળતા ખૂબ high ંચી હોય છે અને તે અતિ-સરળ હોવાને નુકસાનની ડિગ્રી હોવી આવશ્યક છે. નીલમ સ્ફટિક (મોહની કઠિનતા 9) ની ઉચ્ચ તાકાત અને ઉચ્ચ કઠિનતાને કારણે, તે સાહસોને પ્રોસેસિંગમાં મોટી મુશ્કેલીઓ લાવી છે.
સામગ્રી અને ગ્રાઇન્ડીંગના પરિપ્રેક્ષ્યથી, નીલમ સ્ફટિકો પ્રોસેસિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ માટેની શ્રેષ્ઠ સામગ્રી કૃત્રિમ હીરા, બોરોન કાર્બાઇડ, સિલિકોન કાર્બાઇડ અને સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ છે. કૃત્રિમ હીરાની કઠિનતા ખૂબ high ંચી હોય છે (મોહ્સ સખ્તાઇ 10) જ્યારે નીલમ વેફરને ગ્રાઇન્ડ કરતી વખતે, તે સપાટીને ખંજવાળ કરશે, વેફરના પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સને અસર કરશે, અને કિંમત ખર્ચાળ છે; સિલિકોન કાર્બાઇડ કાપ્યા પછી, રફનેસ આરએ સામાન્ય રીતે high ંચો હોય છે અને ચપળતા નબળી હોય છે; જો કે, સિલિકાની કઠિનતા પૂરતી નથી (મોહની કઠિનતા 7), અને ગ્રાઇન્ડીંગ બળ નબળી છે, જે ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયામાં સમય માંગી અને મજૂર-સઘન છે. તેથી, બોરોન કાર્બાઇડ ઘર્ષક (મોહ્સ સખ્તાઇ .3 .3) ની પ્રક્રિયા અને ગ્રાઇન્ડીંગ નીલમ સ્ફટિકો માટે સૌથી આદર્શ સામગ્રી બની ગઈ છે, અને નીલમ વેફરની ડબલ-બાજુ ગ્રાઇન્ડીંગમાં અને નીલમ-આધારિત એલઇડી એપિટેક્સિયલ વેફરનું પાછી પાતળા અને પોલિશિંગમાં ઉત્તમ પ્રદર્શન છે.
તે ઉલ્લેખનીય છે કે જ્યારે બોરોન કાર્બાઇડ 600 ° સેથી ઉપર હોય છે, ત્યારે સપાટીને બી 2 ઓ 3 ફિલ્મમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવશે, જે તેને અમુક હદ સુધી નરમ પાડશે, તેથી તે ઘર્ષક એપ્લિકેશનોમાં ખૂબ temperature ંચા તાપમાને શુષ્ક ગ્રાઇન્ડીંગ માટે યોગ્ય નથી, ફક્ત પ્રવાહી ગ્રાઇન્ડને પોલિશ કરવા માટે યોગ્ય છે. જો કે, આ મિલકત બી 4 સીને વધુ ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં અટકાવે છે, તેને પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીની અરજીમાં અનન્ય ફાયદાઓ બનાવે છે.
2. પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીમાં એપ્લિકેશન
બોરોન કાર્બાઇડમાં એન્ટિ ox ક્સિડેશન અને ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકારની લાક્ષણિકતાઓ છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અદ્યતન આકારની અને અનશેપ્ડ રિફ્રેક્ટરી સામગ્રી તરીકે થાય છે અને સ્ટીલના સ્ટોવ અને ભઠ્ઠાની ફર્નિચર જેવા ધાતુશાસ્ત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.
આયર્ન અને સ્ટીલ ઉદ્યોગમાં energy ર્જા બચત અને વપરાશ ઘટાડવાની જરૂરિયાતો અને લો-કાર્બન સ્ટીલ અને અલ્ટ્રા-લો કાર્બન સ્ટીલની ગંધ સાથે, ઉત્તમ પ્રદર્શન સાથે લો-કાર્બન મેગ્નેશિયા-કાર્બન ઇંટો (સામાન્ય રીતે <8% કાર્બન સામગ્રી) ના સંશોધન અને વિકાસથી સ્થાનિક અને વિદેશી ઉદ્યોગોનું વધુ ધ્યાન આકર્ષિત થયું છે. હાલમાં, લો-કાર્બન મેગ્નેશિયા-કાર્બન ઇંટોના પ્રભાવમાં સામાન્ય રીતે બોન્ડેડ કાર્બન સ્ટ્રક્ચરમાં સુધારો કરીને, મેગ્નેશિયા-કાર્બન ઇંટોના મેટ્રિક્સ માળખાને izing પ્ટિમાઇઝ કરીને અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાના એન્ટી ox કિસડન્ટો ઉમેરીને સુધારવામાં આવે છે. તેમાંથી, industrial દ્યોગિક-ગ્રેડ બોરોન કાર્બાઇડથી બનેલા ગ્રાફિટાઇઝ્ડ કાર્બન અને અંશત Gra ગ્રાફિટાઇઝ્ડ કાર્બન બ્લેકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. બ્લેક કમ્પોઝિટ પાવડર, કાર્બન સ્રોત અને લો-કાર્બન મેગ્નેશિયા-કાર્બન ઇંટો માટે એન્ટી ox કિસડન્ટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે, સારા પરિણામો પ્રાપ્ત કર્યા છે.
બોરોન કાર્બાઇડ temperature ંચા તાપમાને ચોક્કસ હદ સુધી નરમ પાડશે, તેથી તે અન્ય સામગ્રીના કણોની સપાટી સાથે જોડી શકાય છે. જો ઉત્પાદનને ગીચતા આપવામાં આવે તો પણ, સપાટી પર બી 2 ઓ 3 ઓક્સાઇડ ફિલ્મ ચોક્કસ સંરક્ષણ બનાવી શકે છે અને એન્ટિ-ઓક્સિડેશનની ભૂમિકા ભજવી શકે છે. તે જ સમયે, કારણ કે પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતાં ક column લમર સ્ફટિકો મેટ્રિક્સ અને પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીના ગાબડામાં વહેંચવામાં આવે છે, છિદ્રાળુતા ઓછી થાય છે, મધ્યમ તાપમાનની શક્તિમાં સુધારો થાય છે, અને પેદા કરેલા સ્ફટિકોનું પ્રમાણ વિસ્તરે છે, જે વોલ્યુમ સંકોચનને મટાડશે અને તિરાડોને ઘટાડે છે.
3. બુલેટપ્રૂફ મટિરિયલ્સ રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ વધારવા માટે વપરાય છે
તેની high ંચી કઠિનતા, ઉચ્ચ તાકાત, નાના વિશિષ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઉચ્ચ સ્તરના બેલિસ્ટિક પ્રતિકારને લીધે, બોરોન કાર્બાઇડ ખાસ કરીને લાઇટવેઇટ બુલેટપ્રૂફ મટિરિયલ્સના વલણને અનુરૂપ છે. તે વિમાન, વાહનો, બખ્તર અને માનવ શરીરના રક્ષણ માટે શ્રેષ્ઠ બુલેટપ્રૂફ સામગ્રી છે; હાલમાં,કેટલાક દેશોસંરક્ષણ ઉદ્યોગમાં બોરોન કાર્બાઇડ એન્ટી-બાલિસ્ટિક બખ્તરના મોટા પાયે ઉપયોગને પ્રોત્સાહન આપવાનો હેતુ, ઓછા ખર્ચે બોરોન કાર્બાઇડ એન્ટી-બાલિસ્ટિક બખ્તર સંશોધનનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે.
4. પરમાણુ ઉદ્યોગમાં અરજી
બોરોન કાર્બાઇડમાં ઉચ્ચ ન્યુટ્રોન શોષણ ક્રોસ-સેક્શન અને વિશાળ ન્યુટ્રોન energy ર્જા સ્પેક્ટ્રમ છે, અને તે પરમાણુ ઉદ્યોગ માટે આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે શ્રેષ્ઠ ન્યુટ્રોન શોષક તરીકે ઓળખાય છે. તેમાંથી, બોરોન -10 આઇસોટોપનો થર્મલ વિભાગ 347 × 10-24 સે.મી. 2 જેટલો છે, જે ગેડોલિનિયમ, સમરિયમ અને કેડમિયમ જેવા કેટલાક તત્વો પછી બીજા છે, અને તે એક કાર્યક્ષમ થર્મલ ન્યુટ્રોન શોષક છે. આ ઉપરાંત, બોરોન કાર્બાઇડ સંસાધનોથી સમૃદ્ધ છે, કાટ-પ્રતિરોધક, સારી થર્મલ સ્થિરતા, કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ ઉત્પન્ન કરતી નથી, અને તેમાં ઓછી ગૌણ રે energy ર્જા છે, તેથી બોરોન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ પરમાણુ રિએક્ટર્સમાં નિયંત્રણ સામગ્રી અને શિલ્ડિંગ સામગ્રી તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, પરમાણુ ઉદ્યોગમાં, ઉચ્ચ-તાપમાન ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટર બોરોન શોષી લેતા બોલ શટડાઉન સિસ્ટમનો ઉપયોગ બીજા શટડાઉન સિસ્ટમ તરીકે કરે છે. કોઈ અકસ્માતના કિસ્સામાં, જ્યારે પ્રથમ શટડાઉન સિસ્ટમ નિષ્ફળ જાય છે, ત્યારે બીજી શટડાઉન સિસ્ટમ રિએક્ટરને બંધ કરવા અને કોલ્ડ શટડાઉનની અનુભૂતિ કરવા માટે, રિએક્ટર કોરના પ્રતિબિંબીત સ્તરની ચેનલમાં મોટી સંખ્યામાં બોરોન કાર્બાઇડ ગોળીઓનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં શોષી લેનાર બોલમાં બોરોન કાર્બાઇડ હોય છે. Temperature ંચા તાપમાને ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટરમાં બોરોન કાર્બાઇડ કોરનું મુખ્ય કાર્ય રિએક્ટરની શક્તિ અને સલામતીને નિયંત્રિત કરવાનું છે. કાર્બન ઇંટ બોરોન કાર્બાઇડ ન્યુટ્રોન શોષી લેતી સામગ્રીથી ગર્ભિત છે, જે રિએક્ટર પ્રેશર જહાજના ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશનને ઘટાડી શકે છે.
હાલમાં, પરમાણુ રિએક્ટર માટેની બોરાઇડ સામગ્રીમાં મુખ્યત્વે નીચેની સામગ્રી શામેલ છે: બોરોન કાર્બાઇડ (કંટ્રોલ સળિયા, શિલ્ડિંગ સળિયા), બોરિક એસિડ (મધ્યસ્થી, શીતક), બોરોન સ્ટીલ (પરમાણુ બળતણ અને પરમાણુ કચરા માટે નિયંત્રણ સળિયા અને સ્ટોરેજ મટિરિયલ્સ), બોરોન યુરોપિયમ (કોર બર્નબલ ઝેર સામગ્રી), વગેરે.