Բորի կարբիդը մետաղական փայլով սև բյուրեղ է, որը նաև հայտնի է որպես սև ադամանդ, որը պատկանում է անօրգանական ոչ մետաղական նյութերին։ Ներկայում բոլորը ծանոթ են բորի կարբիդի նյութին, որը կարող է պայմանավորված լինել զրահակայուն զրահի կիրառմամբ, քանի որ այն ունի ամենացածր խտությունը կերամիկական նյութերի մեջ, ունի բարձր առաձգական մոդուլի և բարձր կարծրության առավելությունները և կարող է հասնել լավ օգտագործման։ միկրո կոտրվածք՝ արկերը կլանելու համար: Էներգիայի ազդեցությունը, մինչդեռ բեռը հնարավորինս ցածր է պահում: Բայց իրականում բորի կարբիդն ունի բազմաթիվ այլ յուրահատուկ հատկություններ, որոնք կարող են ստիպել նրան կարևոր դեր խաղալ հղկանյութերի, հրակայուն նյութերի, միջուկային արդյունաբերության, օդատիեզերական և այլ ոլորտներում:
-ի հատկություններըբորի կարբիդ
Ֆիզիկական հատկությունների առումով, բորի կարբիդի կարծրությունը միայն ադամանդի և խորանարդ բորի նիտրիդից հետո է, և այն դեռ կարող է պահպանել բարձր ուժ բարձր ջերմաստիճաններում, ինչը կարող է օգտագործվել որպես իդեալական բարձր ջերմաստիճանի մաշվածության դիմացկուն նյութ. բորի կարբիդի խտությունը շատ փոքր է (տեսական խտությունը կազմում է ընդամենը 2,52 գ/սմ3), ավելի թեթև, քան սովորական կերամիկական նյութերը և կարող է օգտագործվել օդատիեզերական ոլորտում. բորի կարբիդն ունի նեյտրոնների կլանման ուժեղ ունակություն, լավ ջերմային կայունություն և 2450 ° C հալման կետ, ուստի այն լայնորեն օգտագործվում է նաև միջուկային արդյունաբերության մեջ: Նեյտրոնի նեյտրոնների կլանման ունակությունը կարող է հետագայում բարելավվել՝ ավելացնելով B տարրեր; բորի կարբիդային նյութերը հատուկ ձևաբանությամբ և կառուցվածքով ունեն նաև հատուկ ֆոտոէլեկտրական հատկություններ. Բացի այդ, բորի կարբիդն ունի բարձր հալման կետ, առաձգականության բարձր մոդուլ, ընդլայնման ցածր գործակից և լավ։ Օրինակ՝ կոռոզիակայուն և մաշվածության դիմացկուն մասեր, զրահակայուն զրահներ, ռեակտորի կառավարման ձողեր և ջերմաէլեկտրական տարրեր և այլն։
Քիմիական հատկությունների առումով բորի կարբիդը չի փոխազդում թթուների, ալկալիների և անօրգանական միացությունների մեծ մասի հետ սենյակային ջերմաստիճանում, իսկ սենյակային ջերմաստիճանում գրեթե չի արձագանքում թթվածնի և հալոգեն գազերի հետ, և նրա քիմիական հատկությունները կայուն են: Բացի այդ, բորի կարբիդի փոշին ակտիվանում է հալոգենից՝ որպես պողպատե ծակող նյութ, իսկ բորը ներթափանցվում է պողպատի մակերեսի վրա՝ ձևավորելով երկաթի բորիդի թաղանթ՝ դրանով իսկ բարձրացնելով նյութի ուժն ու մաշվածության դիմադրությունը, և դրա քիմիական հատկությունները գերազանց են:
Մենք բոլորս գիտենք, որ նյութի բնույթը որոշում է օգտագործումը, ուստի ո՞ր կիրառություններում է բորի կարբիդի փոշին ակնառու կատարում:Գիտահետազոտական կենտրոնի ինժեներներըUrbanMines Tech.Co., Ltd.-ն կատարել է հետևյալ ամփոփագիրը.
-ի կիրառումբորի կարբիդ
1. Բորի կարբիդը օգտագործվում է որպես փայլեցնող հղկող նյութ
Բորի կարբիդի կիրառումը որպես հղկող նյութ հիմնականում օգտագործվում է շափյուղա մանրացնելու և փայլեցնելու համար։ Գերկարծր նյութերից բորի կարբիդի կարծրությունը ավելի լավն է, քան ալյումինի օքսիդը և սիլիցիումի կարբիդը՝ զիջելով միայն ադամանդին և խորանարդ բորի նիտրիդին: Շափյուղան ամենաիդեալական նյութն է կիսահաղորդչային GaN/Al 2 O3 լուսարձակող դիոդների (LED), լայնածավալ ինտեգրալ սխեմաների SOI և SOS և գերհաղորդիչ նանոկառուցվածքային թաղանթների համար: Մակերեւույթի հարթությունը շատ բարձր է և պետք է լինի գերհարթ: Չի վնասվելու աստիճան: Շափյուղայի բյուրեղի բարձր ամրության և բարձր կարծրության պատճառով (Mohs կարծրություն 9) այն մեծ դժվարություններ է բերել վերամշակող ձեռնարկություններին։
Նյութերի և հղկման տեսանկյունից շափյուղայի բյուրեղների մշակման և մանրացման լավագույն նյութերն են սինթետիկ ադամանդը, բորի կարբիդը, սիլիցիումի կարբիդը և սիլիցիումի երկօքսիդը: Արհեստական ադամանդի կարծրությունը չափազանց բարձր է (Mohs կարծրություն 10) շափյուղայի վաֆլի մանրացնելիս այն կքորում է մակերեսը, կազդի վաֆլի լույսի հաղորդման վրա, իսկ գինը թանկ է. Սիլիցիումի կարբիդը կտրելուց հետո RA կոպտությունը սովորաբար բարձր է, իսկ հարթությունը՝ թույլ; Այնուամենայնիվ, սիլիցիումի կարծրությունը բավարար չէ (Mohs կարծրություն 7), և հղկման ուժը թույլ է, ինչը ժամանակատար և աշխատատար է մանրացման գործընթացում: Հետևաբար, բորի կարբիդային հղկող նյութը (Mohs կարծրություն 9.3) դարձել է շափյուղայի բյուրեղների մշակման և հղկման համար ամենաիդեալական նյութը և ունի հիանալի կատարողականություն շափյուղայի վաֆլիների երկկողմանի մանրացման և շափյուղայի վրա հիմնված LED էպիտաքսիալ վաֆլիների հետևի նոսրացման և փայլեցման համար:
Հարկ է նշել, որ երբ բորի կարբիդը 600 ° C-ից բարձր է, մակերեսը կօքսիդացվի B2O3 թաղանթով, որը որոշակի չափով կփափկի այն, ուստի այն հարմար չէ հղկող կիրառություններում չափազանց բարձր ջերմաստիճանում չոր մանրացման համար, միայն հարմար է: հեղուկ հղկման համար. Այնուամենայնիվ, այս հատկությունը կանխում է B4C-ի հետագա օքսիդացումը՝ դարձնելով այն յուրահատուկ առավելություններ հրակայուն նյութերի կիրառման հարցում:
2. Կիրառում հրակայուն նյութերում
Բորի կարբիդն ունի հակաօքսիդացման և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության առանձնահատկություններ: Այն սովորաբար օգտագործվում է որպես առաջադեմ ձևավորված և չձևավորված հրակայուն նյութեր և լայնորեն օգտագործվում է մետաղագործության տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են պողպատե վառարանները և վառարանների կահույքը:
Երկաթի և պողպատի արդյունաբերության մեջ էներգախնայողության և սպառման կրճատման և ցածր ածխածնային պողպատի և ծայրահեղ ցածր ածխածնային պողպատի ձուլման կարիքներով, ցածր ածխածնային մագնեզիա-ածխածնային աղյուսների հետազոտություն և մշակում (ընդհանուր առմամբ <8% ածխածնի պարունակություն) գերազանց կատարողականությամբ ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն է գրավում ներքին և արտասահմանյան ոլորտներում: Ներկայումս ցածր ածխածնային մագնեզիա-ածխածնային աղյուսների կատարումը ընդհանուր առմամբ բարելավվում է՝ բարելավելով կապակցված ածխածնի կառուցվածքը, օպտիմալացնելով մագնեզիա-ածխածնային աղյուսների մատրիցային կառուցվածքը և ավելացնելով բարձր արդյունավետ հակաօքսիդանտներ: Դրանցից օգտագործվում է գրաֆիտացված ածխածինը, որը կազմված է արդյունաբերական կարգի բորի կարբիդից և մասամբ գրաֆիտացված ածխածնի սևից։ Սև կոմպոզիտային փոշի, որն օգտագործվում է որպես ածխածնի աղբյուր և հակաօքսիդանտ ցածր ածխածնային մագնեզիա-ածխածնային աղյուսների համար, լավ արդյունքների է հասել:
Քանի որ բորի կարբիդը որոշ չափով կփափկի բարձր ջերմաստիճանում, այն կարող է կցվել նյութի այլ մասնիկների մակերեսին: Նույնիսկ եթե արտադրանքը խտացված է, B2O3 օքսիդի թաղանթը մակերեսի վրա կարող է ձևավորել որոշակի պաշտպանություն և խաղալ հակաօքսիդիչ դեր: Միևնույն ժամանակ, քանի որ ռեակցիայի արդյունքում առաջացած սյունակային բյուրեղները բաշխվում են հրակայուն նյութի մատրիցում և բացերում, ծակոտկենությունը նվազում է, միջին ջերմաստիճանի ուժը բարելավվում է, և առաջացած բյուրեղների ծավալը մեծանում է, ինչը կարող է բուժել ծավալը։ նեղանալ և նվազեցնել ճաքերը:
3. Գնդակայուն նյութեր, որոնք օգտագործվում են ազգային պաշտպանության ուժեղացման համար
Իր բարձր կարծրության, բարձր ամրության, փոքր տեսակարար կշռի և բալիստիկ դիմադրության բարձր մակարդակի շնորհիվ բորի կարբիդը հատկապես համահունչ է թեթև փամփուշտ նյութերի միտումին: Դա լավագույն փամփուշտ նյութն է ինքնաթիռների, տրանսպորտային միջոցների, զրահների և մարդկային մարմինների պաշտպանության համար. ներկայումս,Որոշ երկրներառաջարկել են ցածր գնով բորի կարբիդի հակաբալիստիկ զրահի հետազոտություն՝ նպատակ ունենալով նպաստել պաշտպանական արդյունաբերության մեջ բորի կարբիդի հակաբալիստիկ զրահի լայնածավալ օգտագործմանը:
4. Կիրառում միջուկային արդյունաբերության մեջ
Բորի կարբիդն ունի նեյտրոնների կլանման բարձր խաչմերուկ և նեյտրոնային էներգիայի լայն սպեկտր և միջազգայնորեն ճանաչված է որպես միջուկային արդյունաբերության լավագույն նեյտրոնային կլանիչ: Դրանցից բոր-10 իզոտոպի ջերմային հատվածը հասնում է 347×10-24 սմ2-ի՝ զիջելով միայն մի քանի տարրերին, ինչպիսիք են գադոլինիումը, սամարիումը և կադմիումը, և հանդիսանում է արդյունավետ ջերմային նեյտրոնային կլանիչ: Բացի այդ, բորի կարբիդը հարուստ է ռեսուրսներով, կոռոզիոն դիմացկուն, լավ ջերմային կայունություն, չի արտադրում ռադիոակտիվ իզոտոպներ և ունի ցածր երկրորդային ճառագայթման էներգիա, ուստի բորի կարբիդը լայնորեն օգտագործվում է որպես հսկիչ և պաշտպանիչ նյութեր միջուկային ռեակտորներում:
Օրինակ, միջուկային արդյունաբերության մեջ բարձր ջերմաստիճանի գազով հովացվող ռեակտորը որպես երկրորդ անջատման համակարգ օգտագործում է բոր կլանող գնդակի անջատման համակարգը: Վթարի դեպքում, երբ առաջին անջատման համակարգը խափանվում է, երկրորդ անջատման համակարգը օգտագործում է մեծ քանակությամբ բորի կարբիդի կարկուտ Ազատ անկում ռեակտորի միջուկի ռեֆլեկտիվ շերտի միջանցքում և այլն, որպեսզի անջատի ռեակտորը և գիտակցի ցուրտը: անջատում, որտեղ կլանող գնդակը գրաֆիտի գնդիկ է, որը պարունակում է բորի կարբիդ: Բարձր ջերմաստիճանի գազով հովացվող ռեակտորում բորի կարբիդի միջուկի հիմնական գործառույթը ռեակտորի հզորությունն ու անվտանգությունը վերահսկելն է։ Ածխածնային աղյուսը ներծծված է բորի կարբիդի նեյտրոնային կլանող նյութով, որը կարող է նվազեցնել ռեակտորի ճնշման անոթի նեյտրոնային ճառագայթումը:
Ներկայումս միջուկային ռեակտորների բորիդի նյութերը հիմնականում ներառում են հետևյալ նյութերը՝ բորի կարբիդ (կառավարման ձողեր, պաշտպանիչ ձողեր), բորաթթու (մոդերատոր, հովացուցիչ նյութ), բորի պողպատ (հսկիչ ձողեր և միջուկային վառելիքի և միջուկային թափոնների պահեստավորման նյութեր), բոր եվրոպիում։ (հիմնական այրվող թույն նյութ) և այլն: