Serbuk Boron
| Boron | |
| Rupa | Hitam-coklat |
| Fasa di STP | Pepejal |
| Takat lebur | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Takat didih | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Ketumpatan apabila cecair (pada mp) | 2.08 g/cm3 |
| Haba pelakuran | 50.2 kJ/mol |
| Haba pengewapan | 508 kJ/mol |
| Muatan haba molar | 11.087 J/(mol·K) |
Spesifikasi Perusahaan untuk Serbuk Boron
| Nama Produk | Komponen Kimia | Saiz Zarah Purata | Rupa | ||||||
| Serbuk Boron | Nano Boron ≥99.9% | Jumlah Oksigen ≤100ppm | Ion Logam(Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | Serbuk hitam | ||||
| Serbuk Boron Kristal | Kristal Boron ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0.12% | Al≤1% | Ca≤0.08% | Si ≤0.05% | Cu ≤0.001% | -300 jaring | Serbuk coklat muda hingga kelabu gelap |
| Serbuk Boron Unsur Amorfus | Boron Bukan Kristal ≥95% | Mg≤3% | Boron Larut Air ≤0.6% | Bahan tidak larut dalam air ≤0.5% | Air dan Bahan Meruap ≤0.45% | Saiz standard 1 mikron, saiz lain boleh didapati atas permintaan. | Serbuk coklat muda hingga kelabu gelap | ||
Pakej: Beg Kerajang Aluminium
Stok: Pengawetan di bawah keadaan pengeringan tertutup dan simpan berasingan daripada bahan kimia lain.
Apakah aplikasi khusus Boron Kristal?
I. Industri Nuklear
-Berfungsi sebagai bahan kawalan tindak balas neutron dalam reaktor nuklear untuk mengawal halaju neutron dan mengekalkan operasi reaktor yang stabil.
-Memanfaatkan kapasiti penyerapan neutron yang luar biasa bagi boron kristal untuk mengurangkan atau melaraskan fluks neutron dengan berkesan, memastikan keselamatan sistem tenaga nuklear.
II. Aplikasi Semikonduktor
Dopan jenis-P
Sebagai unsur Kumpulan III, boron kristal memperkenalkan tahap penerima dalam silikon dan berfungsi sebagai dopan teras untuk menghasilkan semikonduktor jenis-P. Melalui proses implantasi atau resapan ion, kawalan kepekatan doping yang tepat membolehkan pembentukan telaga atau substrat jenis-P dalam peranti termasuk diod, transistor kesan medan (FET) dan transistor bipolar pintu bertebat (IGBT).
-Penyediaan Silikon Monokristalin Jenis-P
Semasa pertumbuhan silikon monokristalin melalui kaedah Czochralski (CZ) atau Zon Terapung (FZ), sejumlah kecil boron kristal ketulenan tinggi ditambah kepada leburan silikon polikristalin ketulenan tinggi. Dengan memanfaatkan kesan pengasingan boron dalam silikon, kristal tunggal silikon jenis-P dengan kerintangan yang boleh dikawal diperoleh. Kristal tunggal sedemikian bertindak sebagai bahan substrat asas untuk peranti diskret, litar bersepadu analog dan peranti semikonduktor kuasa.
-Bahan Sumber untuk Kristal Tunggal Silikon yang Didop Boron
Sebagai sumber boron tulen, boron kristal boleh digunakan untuk menghasilkan kristal tunggal silikon dengan kepekatan boron tertentu melalui pendopan bersama leburan. Berbanding dengan sumber boron lain (contohnya, borana, boron tribromida), boron kristal menawarkan kestabilan ketulenan dan keseragaman pendopan yang unggul, menjadikannya sesuai untuk keperluan substrat tersuai dalam peranti semikonduktor berprestasi tinggi seperti pengesan dan cip kuasa voltan tinggi.
-Keperluan Ketulenan
Untuk memastikan profil pendopan yang tepat dan hasil peranti yang tinggi, boron kristal mesti memenuhi ketulenan gred semikonduktor (biasanya ≥99.9999%, iaitu, 6N atau lebih tinggi). Bendasing logam (contohnya, Fe, Cu, Na) mesti dikawal pada tahap ppb, dengan had ketat ke atas bendasing unsur ringan seperti karbon dan oksigen. Seperti dopan jenis-N termasuk fosforus, antimoni dan arsenik, boron kristal dan persekitaran sentuhannya dengan silikon mesti dikendalikan di bawah keadaan ultra-bersih.
III. Optik
-Menggunakan sifat optik tak linear yang luar biasa untuk mencapai fungsi termasuk modulasi cahaya, penyapuan frekuensi dan penggandaan frekuensi.
-Digunakan dalam pembuatan peranti optik seperti modulator optik, sikat frekuensi optik dan laser.
-Berfungsi sebagai medium gandaan untuk laser inframerah, menampilkan keratan rentas pancaran yang besar dan julat spektrum pengujaan yang luas.
IV. Bahan Kekerasan Tinggi
-Digunakan dalam penghasilanboron karbida (B₄C), bahan seramik ultra keras dengan rintangan haus yang sangat baik dan kestabilan suhu tinggi, digunakan secara meluas dalam jaket kalis peluru, alat keras, bahan kasar dan seramik tahan haus.
-Digunakan dalam penghasilansebatian boron grafit (B₉), yang mempunyai struktur seperti grafit, kekonduksian elektrik yang tinggi dan kestabilan terma, sesuai untuk pengikat konduktif berprestasi tinggi, bahan pengurusan terma dan bahan geseran.
V. Ketenteraan & Aeroangkasa
-Bahan tahan balistik seramik boron berketulenan tinggi
-Perencat boron berketulenan tinggi
-Ejen kimpalan boron berketulenan tinggi
-Bahan letupan boron berketulenan tinggi
-Bahan pendorong roket kaya bahan api boron/tanpa oksigen berketulenan tinggi
VI. Aloi & Metalurgi
-Aloi boron-kuprum ketulenan tinggi
-Aloi boron-titanium ketulenan tinggi
-Berlian polikristalin yang didop boron dengan ketulenan tinggi
-Alat tahan haus super keras boron ketulenan tinggi
-Plat keluli tahan kakisan boron berketulenan tinggi
-Aloi boron-nikel ketulenan tinggi
-Aloi boron-kromium ketulenan tinggi
-Aloi litium-boron (untuk bahan bateri generasi akan datang)
-Aloi superkonduktor boron-magnesium
VII. Salutan Permukaan (Bahan Serbuk Nano)
-Bahan serbuk salutan nano boron berketulenan tinggi dimendapkan ke permukaan substrat melalui percikan, memberikan sifat-sifat berikut kepada komponen:
o Rintangan haus
o Rintangan kakisan
o Rintangan suhu tinggi
o Rintangan pengoksidaan
Rintangan penuaan
-Memenuhi keperluan operasi ekstrem enjin aeroangkasa dan persekitaran keras yang lain (cth., optoelektronik, sifat magnet).
Apakah aplikasi tipikal Boron Amorfus?
I. Bahan Api dan Propelan Bertenaga Tinggi
1. Propelan Roket Pepejal:Digunakan sebagai bahan tambahan bertenaga tinggi untuk meningkatkan kadar pembakaran dan impuls khusus, sesuai untuk peluru berpandu taktikal dan sistem penggalak aeroangkasa.
2. Bahan Api Bertenaga Tinggi untuk Roket dan Peluru Berpandu:Digunakan dalam penghasilan sebatian borana (contohnya, diborana, dekaborana) sebagai komponen utama bahan api bertenaga tinggi cecair atau pepejal.
II. Industri Nuklear
1. Bahan Penyerapan Neutron:Memanfaatkan keratan rentas penangkapan neutron haba tinggi Boron-10 (¹⁰B), yang digunakan dalam rod kawalan reaktor nuklear, sistem penutupan kecemasan dan lapisan pelindung neutron.
2. Kaunter Neutron:Disalut pada dinding dalam pengesan untuk pengesanan neutron terma dan analisis spektrum tenaga.
3. Pengeluaran Keluli Boron:Digunakan sebagai bahan tambahan boron untuk meleburkan keluli aloi khas (keluli boron) untuk komponen struktur reaktor dan bahagian pelindung neutron.
III. Kejuruteraan Elektronik dan Elektrik
1. Elektrod Pencucuh untuk Pencucuh:Selepas pengkarbonan pada 2300℃, digunakan sebagai bahan katod untuk teras pencucuhan dengan ambang pencucuhan yang rendah dan rintangan ablasi yang tinggi.
2. Bahan Mentah untuk Katod Berprestasi TinggiDigunakan untuk mensintesis lantanum heksaborida (LaB₆), katod termionik yang sangat stabil dan tahan lama yang digunakan dalam mikroskop elektron dan tiub gelombang mikro berkuasa tinggi.
IV. Metalurgi dan Pemprosesan Bahan
1. Peleburan Keluli Aloi Khas:Penambahan boron surih meningkatkan kebolehkerasan, kekuatan suhu tinggi dan rintangan penyinaran neutron keluli dengan ketara.
2.Penapis Gas untuk Kuprum Lebur:Menyingkirkan oksigen dan gas terlarut lain daripada kuprum cair untuk meningkatkan kekonduksian dan ketumpatan.
3. Bahan Bertetulang Gentian Boron:Digunakan sebagai bahan mentah teras untuk gentian boron dalam komposit aeroangkasa dan peralatan sukan berprestasi tinggi.
V. Pemangkin dan Sintesis Kimia
1. Pemangkin Sintesis Organik:Digunakan dalam tindak balas penghidrogenan terpilih, dehidrogenasi dan penyusunan semula untuk meningkatkan hasil dan selektiviti.
2. Pemangkin Industri Seramik:Menggalakkan pensinteran suhu rendah dan pemadatan seramik borida (contohnya, TiB₂, ZrB₂).
3. Sintesis Sebatian Boron Ketulenan Tinggi:Digunakan sebagai sumber boron untuk menghasilkan asid borik berketulenan tinggi, natrium borohidrida, boron nitrida dan bahan kimia halus yang lain.
4. Penyediaan Halida Boron Ketulenan Tinggi:Digunakan untuk mensintesis BBr₃, BCl₃, dsb. yang berketulenan tinggi, sebagai sumber resapan semikonduktor dan dopan gentian optik.
VI. Sistem Keselamatan Automotif
-Pemula Beg Udara: Digunakan sebagai komponen agen penjana gas; apabila berlanggar, ia terbakar dengan cepat untuk menghasilkan nitrogen bertekanan tinggi dan mengembungkan beg udara.
VII. Industri Bunga Api dan Piroteknik
-Ejen Kesan Piroteknik: Menghasilkan api hijau dan percikan api terang apabila dibakar, digunakan dalam bunga api, suar isyarat dan projektil penerang tentera.
VIII. Bidang Farmaseutikal dan Biologi
-Perantaraan Farmaseutikal: Digunakan dalam sintesis ubat yang mengandungi boron (contohnya, boronofenilalanine) untuk Terapi Tangkapan Neutron Boron (BNCT), atau sebagai sumber doping untuk bahan antibakteria.
