Борон карбид е црн кристал со метален сјај, познат и како црн дијамант, кој припаѓа на неоргански неметални материјали. Во моментов, сите се запознаени со материјалот на боронот карбид, што може да се должи на примената на оклоп на блинзии, затоа што има најниска густина кај керамичките материјали, има предности на висок еластичен модул и голема цврстина и може да постигне добра употреба на микро-фрактура за да апсорбира проектили. Ефектот на енергијата, додека го одржува товарот што е можно пониско. Но, всушност, боронот карбид има многу други уникатни својства, што може да го направи да игра важна улога во абразивите, огноотпорни материјали, нуклеарната индустрија, воздушната и другите полиња.
Својства наБорон карбид
Во однос на физичките својства, цврстината на борниот карбид е само по дијамант и кубен бор нитрид, и сè уште може да одржи голема јачина на високи температури, што може да се користи како идеален материјал отпорен на абење со висока температура; Густината на борниот карбид е многу мала (теоретската густина е само 2,52 g/ cm3), полесна од обичните керамички материјали и може да се користи во воздушната област; Борон карбид има силна способност за апсорпција на неутрони, добра термичка стабилност и точка на топење од 2450 ° C, така што исто така се користи и во нуклеарната индустрија. Способноста за апсорпција на неутрони на неутронот може дополнително да се подобри со додавање на Б елементи; Материјалите на борбид со специфична морфологија и структура имаат и специјални фотоелектрични својства; Покрај тоа, боронот карбид има висока точка на топење, висок еластичен модул, низок коефициент на експанзија и добри овие предности го прават потенцијален материјал за примена на многу полиња, како што се металургија, хемиска индустрија, машини, воздушна и воена индустрија. На пример, делови отпорни на корозија и отпорни на абење, правење огноотпорен оклоп, контролни шипки на реакторот и термоелектрични елементи, итн.
Во однос на хемиските својства, борниот карбид не реагира со киселини, алкалии и повеќето неоргански соединенија на собна температура и тешко реагира со кислород и халогени гасови на собна температура, а неговите хемиски својства се стабилни. Покрај тоа, прашокот од борон карбид се активира со халоген како челик за борење, а бор е инфилтрирана на површината на челикот за да се формира железен филм на борид, со што се зајакнува јачината и отпорноста на абење на материјалот, а неговите хемиски својства се одлични.
Сите знаеме дека природата на материјалот ја одредува употребата, така што во кои апликации има Борон карбид во прав има извонредни перформанси?Инженерите на центарот за истражување и развој наУрбанинска технологија.Копродукции, ООД го направи следното резиме.
Примена наБорон карбид
1. Борон карбид се користи како абразивно полирање
Примената на борон карбид како абразивен главно се користи за мелење и полирање на сафир. Меѓу материјалите за суперхард, цврстината на боронот карбид е подобра од онаа на алуминиум оксид и силикон карбид, втор само за дијамант и кубен бор нитрид. Сафир е најидеален материјал за подлога за полупроводнички GAN/AL 2 O3 диоди кои емитуваат светлина (LED диоди), големите интегрирани кола SOI и SOS и суперпроводливи наноструктурни филмови. Мазноста на површината е многу голема и мора да биде ултра мазна ниту еден степен на оштетување. Поради високата јачина и високата цврстина на сафирскиот кристал (Мохс тврдост 9), тој донесе големи потешкотии за обработката на претпријатијата.
Од гледна точка на материјали и мелење, најдобрите материјали за обработка и мелење кристали на сафир се синтетички дијамант, борон карбид, силиконски карбид и силикон диоксид. Цврстината на вештачкиот дијамант е превисока (Мохс тврдост 10) при мелење на нафтата на сафир, ќе ја почеша површината, ќе влијае на светлината пренесување на нафтата, а цената е скапа; По сечење на силиконски карбид, грубоста РА обично е голема, а плошноста е слаба; Како и да е, цврстината на силика не е доволна (Мохс цврстина 7), а силата на мелење е лоша, што е одземаат многу време и трудоинтензивно во процесот на мелење. Затоа, абразивниот борон карбид (Мохс тврдост 9.3) стана најидеален материјал за обработка и мелење кристали на сафир и има одлични перформанси во двострано мелење на сафир нафора и затегнување на грбот и полирање на LED-епитаксијални нафора на сафир.
Вреди да се спомене дека кога боронот карбид е над 600 ° C, површината ќе се оксидира во филмот B2O3, кој ќе го омекне до одреден степен, така што не е погоден за суво мелење на премногу висока температура во абразивни апликации, само погоден за полирање течно мелење. Сепак, овој имот спречува понатаму да се оксидира B4C, со што има уникатни предности во примената на огноотпорни материјали.
2. Апликација во огноотпорни материјали
Боронот карбид има карактеристики на антиоксидација и отпорност на висока температура. Општо се користи како напредни обликувани и неизбришани огноотпорни материјали и се користи во разни полиња на металургија, како што се челични печки и мебел за печки.
Со потребите на заштеда на енергија и намалување на потрошувачката во индустријата за железо и челик и топење на низок јаглероден челик и ултра низок јаглероден челик, истражувањето и развојот на тули со низок јаглерод магнезија-јаглерод (генерално <8% содржина на јаглерод) со одлични перформанси привлекоа сè повеќе внимание од домашните и странските индустрии. Во моментов, перформансите на тули со низок јаглерод магнезија-јаглерод генерално се подобруваат со подобрување на врзаната структура на јаглерод, оптимизирање на матрицата структура на тули од магнезија-јаглерод и додавање на високо-ефикасни антиоксиданти. Меѓу нив, се користи графитизиран јаглерод составен од индустриско одделение бор-карбид и делумно графитизирана јаглеродна црна боја. Црниот композитен прав, кој се користи како извор на јаглерод и антиоксиданс за тули со низок јаглерод-јаглерод, постигна добри резултати.
Бидејќи борната карбид ќе омекне до одреден степен на висока температура, може да се прикачи на површината на другите материјални честички. Дури и ако производот е гумен, филмот B2O3 оксид на површината може да формира одредена заштита и да игра улога против оксидација. Во исто време, бидејќи колонообразните кристали генерирани со реакцијата се дистрибуираат во матрицата и празнините на огноотпорен материјал, порозноста е намалена, средната јачина на температурата се подобрува, а обемот на генерираните кристали се шири, што може да заздрави намалување на волуменот и да ги намали пукнатините.
3. Објасливи материјали што се користат за подобрување на националната одбрана
Поради својата висока цврстина, голема јачина, мала специфична тежина и високо ниво на балистички отпор, борниот карбид е особено во согласност со трендот на лесни материјали за блинзии. Тоа е најдобриот огноотпорен материјал за заштита на авиони, возила, оклоп и човечки тела; моментално,Некои земјипредложија нискобуџетно анти-балистичко истражување на боронот карбид, со цел да се промовира големата употреба на анти-балистичкиот оклоп на борон карбид во одбранбената индустрија.
4 Апликација во нуклеарната индустрија
Борон карбид има висок пресек на апсорпција на неутрони и широк спектар на енергетски неутрони и е меѓународно признат како најдобар неутронски абсорбер за нуклеарната индустрија. Меѓу нив, термичкиот дел од изотопот Борон-10 е дури 347 × 10-24 см2, втор само на неколку елементи како што се гадолиниум, самариум и кадмиум и е ефикасен апсорбер на термички неутрони. Покрај тоа, боронот карбид е богат со ресурси, отпорна на корозија, добра термичка стабилност, не произведува радиоактивни изотопи и има ниска секундарна енергија на Реј, така што борниот карбид е широко користен како контролни материјали и заштитни материјали во нуклеарните реактори.
На пример, во нуклеарната индустрија, реакторот за ладење со гас со висока температура го користи системот за исклучување на топката за апсорбирање на боронот како втор систем за исклучување. Во случај на несреќа, кога не успее првиот систем на исклучување, вториот систем за исклучување користи голем број на пелети од борбид, слободни паѓаат во каналот на рефлексивниот слој на јадрото на реакторот, итн., За да го исклучат реакторот и да реализираат ладно исклучување, каде што топката што апсорбира графитна топка што содржи боронски карбид. Главната функција на јадрото на боронот карбид во реакторот за ладење со гас со висока температура е да ја контролира моќноста и безбедноста на реакторот. Јаглеродната тула е импрегнирана со материјал за апсорбирање на неутрони од борон карбид, што може да го намали неутронското зрачење на садот за притисок на реакторот.
Во моментов, материјалите за борид за нуклеарни реактори главно ги вклучуваат следниве материјали: борн карбид (контролни шипки, заштитни шипки), борна киселина (модератор, течност за ладење), борен челик (контролни шипки и материјали за складирање за нуклеарно гориво и нуклеарен отпад), борн европа (основен материјал за отровно отров), итн.