„Boron Carbide“ yra juodas kristalas su metaliniu blizgesiu, dar žinomu kaip juodasis deimantas, priklausantis neorganinėms nemetalinėms medžiagoms. Šiuo metu visi yra susipažinę su „Boron Carbide“ medžiaga, kurią gali lemti neperšaunamų šarvų, nes ji turi mažiausią tankį tarp keraminių medžiagų, turi didelio elastingo modulio ir aukšto kietumo pranašumus ir gali gerai panaudoti mikro-fraktūrą, norint sugerti sviedinius. Energijos poveikis, išlaikant kiek įmanoma mažesnę apkrovą. Tačiau iš tikrųjų „Boron Carbide“ turi daugybę kitų unikalių savybių, dėl kurių jis gali atlikti svarbų vaidmenį abrazyvuose, ugniai atspariose medžiagose, branduolinėje pramonėje, kosmoso ir kitose srityse.
SavybėsBorono karbidas
Kalbant apie fizines savybes, boro karbido kietumas yra tik po deimanto ir kubinio boro nitrido, ir jis vis tiek gali išlaikyti aukštą stiprumą esant aukštai temperatūrai, o tai gali būti naudojama kaip ideali aukštos temperatūros atsparus dėvėjimams; Borono karbido tankis yra labai mažas (teorinis tankis yra tik 2,52 g/ cm3), lengvesnis nei įprastos keraminės medžiagos ir gali būti naudojamos aviacijos ir kosmoso lauke; „Boron Carbide“ turi stiprų neutronų absorbcijos sugebėjimą, gerą šiluminį stabilumą ir lydymosi tašką 2450 ° C, todėl jis taip pat plačiai naudojamas branduolinėje pramonėje. Neutronų absorbcijos gebėjimą galima dar labiau pagerinti pridedant B elementus; Boro karbido medžiagos, turinčios specifinę morfologiją ir struktūrą, taip pat pasižymi specialiomis fotoelektrinėmis savybėmis; Be to, „Boron Carbide“ turi aukštą lydymosi tašką, aukštą elastinį modulį, mažą išplėtimo koeficientą ir gerus. Šie pranašumai daro jį potencialia taikymo medžiaga daugelyje sričių, tokių kaip metalurgija, chemijos pramonė, mašinos, aviacijos ir kosmoso pramonė. Pavyzdžiui, atsparios korozijai ir atsparusiems dėvėjimams dalims, gaminant neperšaunamus šarvus, reaktoriaus valdymo strypus ir termoelektrinius elementus ir kt.
Kalbant apie chemines savybes, boro karbidas nereaguoja su rūgštimis, šarmais ir daugumos neorganinių junginių kambario temperatūroje ir sunkiai reaguoja su deguonies ir halogeninės dujomis kambario temperatūroje, o jo cheminės savybės yra stabilios. Be to, boro karbido miltelius suaktyvina halogenas kaip plieninis boridamasis agentas, o boronas yra infiltruojamas ant plieno paviršiaus, kad susidarytų geležies boridų plėvelė, taip padidindamas medžiagos stiprumą ir susidėvėjimą, o jos cheminės savybės yra puikios.
Visi žinome, kad medžiagos pobūdis lemia naudojimą, taigi, kokiomis programomis boro karbido milteliai pasižymi puikiais našumais?R&D centro inžinieriai„Urbanmines Tech“.Co, Ltd. padarė šią santrauką.
TaikymasBorono karbidas
1. Boro karbidas naudojamas kaip abrazyvinis poliravimas
Borono karbido, kaip abrazyvinio, taikymas daugiausia naudojamas safyro šlifavimui ir poliravimui. Tarp „Superhard“ medžiagų boro karbido kietumas yra geresnis nei aliuminio oksido ir silicio karbido, antra - tik su deimanto ir kubinio boro nitrido. Safyras yra idealiausia substrato medžiaga, skirta puslaidininkei Gan/Al 2 O3 šviesos diodams (šviesos diodams), didelio masto integruotų grandinių SOI ir SOS bei superlaidžių nanostruktūros plėvelėms. Paviršiaus sklandumas yra labai didelis ir turi būti ypač lygus. Dėl didelio safyro krištolo stiprumo ir didelio kietumo (Mohs kietumas 9), tai sukėlė didelių sunkumų perdirbant įmones.
Medžiagų ir šlifavimo požiūriu geriausios medžiagos, skirtos perdirbti ir šlifuoti safyro kristalus, yra sintetinis deimantas, boro karbidas, silicio karbidas ir silicio dioksidas. Dirbtinio deimanto kietumas yra per didelis (Mohs kietumas 10), šlifuojant safyro vaflį, jis subraižys paviršių, paveiks vaflio šviesos perdavimą, o kaina yra brangi; Išpjovęs silicio karbidą, šiurkštumas RA paprastai yra didelis, o lygumas yra prastas; Tačiau silicio dioksido kietumo nepakanka („Mohs Holiness 7“), o šlifavimo jėga yra prasta, o tai reikalauja daug laiko ir daug darbo reikalauja šlifavimo proceso metu. Todėl boro karbido abrazyvinis (Mohs kietumas 9.3) tapo idealiausia medžiaga, skirta apdoroti ir šlifuoti safyro kristalus, ir pasižymi puikiais safyro vaflių šlifavimo dvipusiais šriftais ir safyro pagrindu pagamintų LED LED epitaksinių vaflių šlifavimu.
Verta paminėti, kad kai boro karbidas yra aukštesnis nei 600 ° C, paviršius bus oksiduotas į B2O3 plėvelę, kuri tam tikru mastu sušvelnins, todėl jis netinka sausam šlifavimui per aukštą temperatūrą abrazyviniuose aparatuose, tik tinkamas poliravimo skysčio šlifavimui. Tačiau ši savybė neleidžia B4C toliau oksiduoti, todėl ji turi unikalių pranašumų pritaikant ugniai atsparias medžiagas.
2. Taikymas ugniai atspariose medžiagose
Borono karbidas pasižymi anti-oksidacijos ir aukštos temperatūros atsparumo savybėmis. Paprastai jis naudojamas kaip pažangios formos ir neapsaugotos ugniai atsparios medžiagos ir yra plačiai naudojama įvairiose metalurgijos srityse, tokiose kaip plieninės viryklės ir krosnies baldai.
Atsižvelgiant į energijos taupymo ir sunaudojant geležies ir plieno pramonei bei plūduriuojant mažai anglies plienui ir ypač mažam anglies plienui, mažo anglies magnezijos ir anglies plytų (paprastai <8% anglies kiekio) tyrimai ir tobulinimas pritraukė vis daugiau ir daugiau dėmesio iš vidaus ir užsienio pramonės šakų. Šiuo metu mažai anglies magnezijos ir anglies plytos veikimas paprastai pagerėja pagerinant surištą anglies struktūrą, optimizuojant magnezijos ir anglies plytų matricos struktūrą ir pridedant didelio efektyvumo antioksidantus. Tarp jų naudojama grafituota anglies, sudarytos iš pramoninio boro karbido ir iš dalies grafituotos anglies juodos spalvos. Juodi kompoziciniai milteliai, naudojami kaip anglies šaltinis ir antioksidantas mažai anglies magnio-anglies plytoms, pasiekė gerų rezultatų.
Kadangi boro karbidas tam tikru mastu sušvelnins aukštoje temperatūroje, jis gali būti pritvirtintas prie kitų medžiagų dalelių paviršiaus. Net jei produktas yra tankinamas, ant paviršiaus B2O3 oksido plėvelė gali sudaryti tam tikrą apsaugą ir atlikti anti-oksidacijos vaidmenį. Tuo pačiu metu, kadangi stulpeliniai kristalai, kuriuos sukelia reakcija, pasiskirsto matricoje ir ugniai atsparios medžiagos tarpuose, poringumas sumažėja, padidėja vidutinės temperatūros stipris, o generuojamų kristalų tūris išsiplėčia, o tai gali išgydyti tūrio susitraukimą ir sumažinti įtrūkimus.
3. Ploverperal Medžiagos, naudojamos nacionalinės gynybos gerinimui
Dėl didelio kietumo, didelio stiprumo, nedidelio savitojo sunkio ir aukšto balistinio pasipriešinimo lygio boro karbidas ypač atitinka lengvųjų neperšaunamų medžiagų tendenciją. Tai yra geriausia neperšaunama medžiaga orlaivių, transporto priemonių, šarvų ir žmonių kūnų apsaugai; Šiuo metuKai kurios šalyspasiūlė pigių borų boro karbido anti-balistinių šarvų tyrimus, siekdami skatinti didelio masto boro karbido anti-balizmo šarvų naudojimą gynybos pramonėje.
4. Taikymas branduolinėje pramonėje
„Boron Carbide“ turi aukštą neutronų absorbcijos skerspjūvį ir plačią neutronų energijos spektrą, ir yra pripažintas tarptautiniu mastu kaip geriausias neutronų absorberis branduolinei pramonei. Tarp jų, „Boron-10“ izotopo šiluminė dalis yra net 347 × 10–24 cm2, antra tik keliems elementams, tokiems kaip gadolinis, samariumas ir kadmis, ir yra efektyvus šiluminis neutronų absorberis. Be to, boro karbide gausu išteklių, atsparus korozijai, geras šiluminis stabilumas, nesukelia radioaktyviųjų izotopų ir turi mažą antrinę spindulių energiją, todėl boro karbidas yra plačiai naudojamas kaip kontrolinės medžiagos ir ekranavimo medžiagos branduoliniuose reaktoriuose.
Pavyzdžiui, branduolinėje pramonėje aukštos temperatūros dujomis aušinamas reaktorius naudoja „Boron“ absorbuojančią rutulinių išjungimo sistemą kaip antrą išjungimo sistemą. Avarijos atveju, kai nepavyksta pirmosios išjungimo sistemos, antroje išjungimo sistemoje naudojama daugybė boro karbido granulių, esančių be jokių, patenka į reaktoriaus šerdies atspindinčio sluoksnio kanalą ir kt. Pagrindinė boro karbido šerdies funkcija aukštoje temperatūroje dujose aušinamame reaktoriuje yra kontroliuoti reaktoriaus galią ir saugumą. Anglies plyta yra impregnuota boro karbido neutronų sugeriančiomis medžiagomis, kurios gali sumažinti reaktoriaus slėgio indo neutronų švitinimą.
Šiuo metu branduolinių reaktorių boridų medžiagos daugiausia apima šias medžiagas: boro karbidas (kontroliniai strypai, ekranavimo strypai), boro rūgštis (moderatorius, aušinimo skystis), boro plienas (kontrolinės strypai ir branduolinių degalų ir branduolinių atliekų laikymo medžiagos), Boro europium (branduolinė deginama nuodų medžiaga) ir kt.