Il-karbur tal-boron huwa kristall iswed bi tleqqija metallika, magħrufa wkoll bħala Black Diamond, li tappartjeni għal materjali mhux metalliċi inorganiċi. Fil-preżent, kulħadd huwa familjari mal-materjal tal-karbur tal-boron, li jista 'jkun minħabba l-applikazzjoni ta' armatura li ma tagħmilx balal, minħabba li għandha l-inqas densità fost il-materjali taċ-ċeramika, għandha l-vantaġġi ta 'modulus elastiku għoli u ebusija għolja, u tista' tikseb użu tajjeb ta 'mikro-frattura biex tassorbi l-projettili. L-effett tal-enerġija, filwaqt li żżomm it-tagħbija kemm jista 'jkun baxxa. Imma fil-fatt, Boron Carbide għandu ħafna proprjetajiet uniċi oħra, li jistgħu jagħmluha rwol importanti fil-brix, materjali refrattarji, industrija nukleari, aerospazjali u oqsma oħra.
Proprjetajiet ta 'Karbide tal-boron
F'termini ta 'proprjetajiet fiżiċi, l-ebusija tal-karbur tal-boron hija biss wara d-djamant u n-nitrurat tal-boron kubu, u xorta tista' żżomm saħħa għolja f'temperaturi għoljin, li tista 'tintuża bħala materjal ideali ta' temperatura għolja reżistenti għall-ilbies; Id-densità tal-karbur tal-boron hija żgħira ħafna (id-densità teoretika hija biss 2.52 g / cm3), eħfef minn materjali taċ-ċeramika ordinarji, u tista 'tintuża fil-qasam aerospazjali; Il-karbur tal-boron għandu kapaċità qawwija ta 'assorbiment tan-newtroni, stabbiltà termali tajba, u punt ta' tidwib ta '2450 ° C, u għalhekk jintuża wkoll ħafna fl-industrija nukleari. L-abilità ta 'assorbiment tan-newtroni tan-newtroni tista' titjieb aktar billi jiżdiedu elementi B; Materjali tal-karbur tal-boron b'morfoloġija u struttura speċifiċi għandhom ukoll proprjetajiet fotoelettriċi speċjali; Barra minn hekk, il-karbur tal-boron għandu punt ta 'tidwib għoli, modulu elastiku għoli, koeffiċjent ta' espansjoni baxxa u tajjeb Dawn il-vantaġġi jagħmluha materjal ta 'applikazzjoni potenzjali f'ħafna oqsma bħal metallurġija, industrija kimika, makkinarju, makkinarju, aerospazjali u industrija militari. Pereżempju, partijiet reżistenti għall-korrużjoni u reżistenti għall-ilbies, jagħmlu armatura li ma tagħmilx balal, vireg tal-kontroll tar-reatturi u elementi termoelettriċi, eċċ.
F'termini ta 'proprjetajiet kimiċi, il-karbur tal-boron ma jirreaġixxix ma' aċidi, alkali u l-biċċa l-kbira tal-komposti inorganiċi f'temperatura tal-kamra, u bilkemm jirreaġixxi ma 'gassijiet ta' ossiġnu u aloġeni fit-temperatura tal-kamra, u l-proprjetajiet kimiċi tiegħu huma stabbli. Barra minn hekk, trab tal-karbur tal-boron huwa attivat mill-aloġenu bħala aġent tal-azzar li jrid, u l-boron huwa infiltrat fuq il-wiċċ tal-azzar biex jifforma film tal-boride tal-ħadid, u b'hekk itejjeb is-saħħa u l-ilbies tar-reżistenza tal-materjal, u l-proprjetajiet kimiċi tiegħu huma eċċellenti.
Aħna lkoll nafu li n-natura tal-materjal tiddetermina l-użu, u għalhekk f'liema applikazzjonijiet it-trab tal-karbur tal-boron għandu prestazzjoni pendenti?L-inġiniera taċ - ċentru ta 'lR & D ta'Urbanmines Tech.Co., Ltd. għamlet is-sommarju li ġej.
Applikazzjoni ta 'Karbide tal-boron
1. Il-karbur tal-boron jintuża bħala li joborxu
L-applikazzjoni tal-karbur tal-boron bħala li joborxu tintuża prinċipalment għat-tħin u l-illustrar taż-żaffir. Fost il-materjali tas-superhard, l-ebusija tal-karbur tal-boron hija aħjar minn dik ta 'ossidu tal-aluminju u karbur tas-silikon, it-tieni biss għad-djamant u n-nitrurat tal-boron kubu. Iż-żaffir huwa l-iktar materjal tas-sottostrat ideali għal dijodi tas-semikondutturi GAN / AL 2 O3 li jarmu d-dawl (LEDs), ċirkwiti integrati fuq skala kbira SOI u SOS, u films tan-nanostruttura superkonduttivi. L-intoppi tal-wiċċ huwa għoli ħafna u għandu jkun ultra-bla xkiel l-ebda grad ta 'ħsara. Minħabba s-saħħa għolja u l-ebusija għolja tal-kristall żaffir (ebusija MOHS 9), ġab diffikultajiet kbar għall-ipproċessar tal-intrapriżi.
Mill-perspettiva tal-materjali u t-tħin, l-aħjar materjali għall-ipproċessar u t-tħin tal-kristalli taż-żaffir huma djamant sintetiku, karbur tal-boron, karbur tas-silikon, u dijossidu tas-silikon. L-ebusija tad-djamant artifiċjali hija għolja wisq (ebusija MOHS 10) meta tħin il-wejfer żaffir, se tobrox il-wiċċ, taffettwa t-trasmittanza ħafifa tal-wejfer, u l-prezz jiswa ħafna flus; Wara li taqta 'l-karbur tas-silikon, il-ħruxija RA ġeneralment tkun għolja u l-flatness huwa fqir; Madankollu, l-ebusija tas-silika mhix biżżejjed (l-ebusija MOHS 7), u l-forza tat-tħin hija fqira, li tieħu ħafna ħin u intensiva fix-xogħol fil-proċess tat-tħin. Għalhekk, l-abrasiva tal-karbur tal-boron (ebusija MOHS 9.3) saret l-iktar materjal ideali għall-ipproċessar u t-tħin tal-kristalli taż-żaffir, u għandha prestazzjoni eċċellenti fit-tħin b'żewġ naħat tal-wejfers taż-żaffir u t-tnaqqija lura u l-illustrar ta 'wejfers epitassjali LED ibbażati fuq iż-żaffir.
Ta 'min isemmi li meta l-karbur tal-boron ikun' il fuq minn 600 ° C, il-wiċċ se jkun ossidizzat fil-film B2O3, li se jtaffih sa ċertu punt, u għalhekk mhuwiex adattat għat-tħin niexef f'temperatura għolja wisq f'applikazzjonijiet li joborxu, adattat biss għall-illustrar tat-tħin tal-likwidu. Madankollu, din il-proprjetà tipprevjeni li B4C ma tkunx ossidizzata aktar, u tagħmilha vantaġġi uniċi fl-applikazzjoni ta 'materjali refrattarji.
2. Applikazzjoni f'materjali refrattarji
Il-karbur tal-boron għandu l-karatteristiċi ta 'anti-ossidazzjoni u reżistenza għat-temperatura għolja. Ġeneralment jintuża bħala materjali refrattarji b'forma avvanzata u mhux imqaxxra u jintuża ħafna f'diversi oqsma ta 'metallurġija, bħal fuklari tal-azzar u għamara tal-kalkara.
Bil-bżonnijiet ta 'ffrankar ta' enerġija u tnaqqis fil-konsum fl-industrija tal-ħadid u l-azzar u t-tidwib ta 'azzar b'livell baxx ta' karbonju u azzar tal-karbonju ultra-baxx, ir-riċerka u l-iżvilupp ta 'briks tal-karbonju b'livell baxx ta' karbonju (ġeneralment <8% kontenut ta 'karbonju) b'rendiment eċċellenti ġibed aktar u aktar attenzjoni minn industriji domestiċi u barranin. Fil-preżent, il-prestazzjoni ta 'briks tal-manjesja b'livell baxx ta' karbonju hija ġeneralment imtejba billi titjieb l-istruttura tal-karbonju marbuta, l-ottimizzazzjoni tal-istruttura tal-matriċi tal-briks tal-manjeżja-karbonju, u ż-żieda ta 'antiossidanti b'effiċjenza għolja. Fost dawn, tintuża karbonju grafiku magħmul minn karbur tal-boron ta 'grad industrijali u parzjalment carbon iswed grafikatizzat. Trab kompost iswed, użat bħala sors tal-karbonju u antiossidant għal briks tal-manjesja b'livell baxx ta 'karbonju, kiseb riżultati tajbin.
Peress li l-karbur tal-boron se jirtab sa ċertu punt f'temperatura għolja, jista 'jkun imwaħħal mal-wiċċ ta' partiċelli materjali oħra. Anke jekk il-prodott huwa densifikat, il-film ta 'ossidu B2O3 fuq il-wiċċ jista' jifforma ċerta protezzjoni u jkollu rwol ta 'anti-ossidazzjoni. Fl-istess ħin, minħabba li l-kristalli kolonni ġġenerati mir-reazzjoni huma mqassma fil-matriċi u lakuni tal-materjal refrattarju, il-porożità titnaqqas, is-saħħa tat-temperatura medja titjieb, u l-volum tal-kristalli ġġenerati jespandi, li jista 'jfejjaq il-volum li jinxtorob u jnaqqas ix-xquq.
3. Materjali bla balal użati biex itejbu d-difiża nazzjonali
Minħabba l-ebusija għolja, is-saħħa għolja, il-gravità speċifika żgħira, u l-livell għoli ta 'reżistenza ballistika, il-karbur tal-boron huwa speċjalment konformi mat-tendenza ta' materjali ħfief kontra l-balal. Huwa l-aħjar materjal li ma jagħmilx balal għall-protezzjoni ta 'inġenji ta' l-ajru, vetturi, armatura, u korpi umani; Bħalissa,Xi pajjiżiipproponew riċerka dwar l-armatura anti-balistika tal-karbur tal-karbur tal-boron baxx, bil-għan li tippromwovi l-użu fuq skala kbira ta 'armatura anti-balistika tal-karbur tal-boron fl-industrija tad-difiża.
4. Applikazzjoni fl-industrija nukleari
Il-karbur tal-boron għandu sezzjoni trasversali ta 'assorbiment ta' newtroni għolja u spettru wiesa 'ta' enerġija tan-newtroni, u huwa rikonoxxut internazzjonalment bħala l-aħjar assorbitur tan-newtroni għall-industrija nukleari. Fost dawn, is-sezzjoni termali ta 'l-iżotopi Boron-10 hija għolja daqs 347 × 10-24 cm2, it-tieni biss għal ftit elementi bħal gadolinium, samarium, u kadmju, u hija assorbitur termali effiċjenti tan-newtroni. Barra minn hekk, il-karbur tal-boron huwa rikk fir-riżorsi, reżistenti għall-korrużjoni, stabbiltà termali tajba, ma jipproduċix iżotopi radjuattivi, u għandu enerġija ray sekondarja baxxa, u għalhekk il-karbur tal-boron huwa użat ħafna bħala materjali ta 'kontroll u materjali ta' lqugħ fir-reatturi nukleari.
Pereżempju, fl-industrija nukleari, ir-reattur imkessaħ bil-gass b'temperatura għolja juża sistema ta 'għeluq tal-ballun li jassorbi l-boron bħala t-tieni sistema ta' għeluq. F'każ ta 'inċident, meta l-ewwel sistema ta' għeluq tfalli, it-tieni sistema ta 'għeluq tuża numru kbir ta' pritkuni tal-karbur tal-boron li jaqgħu fil-kanal tas-saff li jirrifletti tal-qalba tar-reattur, eċċ., Biex tintefa 'r-reattur u tirrealizza għeluq kiesaħ, fejn il-ballun li jassorbi huwa ballun tal-grafita li fih il-karbur tal-boron. Il-funzjoni ewlenija tal-qalba tal-karbur tal-boron fir-reattur imkessaħ bil-gass b'temperatura għolja hija li tikkontrolla l-qawwa u s-sigurtà tar-reattur. Il-briks tal-karbonju huwa mimli b'materjal li jassorbi n-newtroni tal-karbur tal-boron, li jista 'jnaqqas l-irradjazzjoni tan-newtroni tal-bastiment tal-pressjoni tar-reattur.
Fil-preżent, materjali tal-boride għar-reatturi nukleari jinkludu prinċipalment il-materjali li ġejjin: karbur tal-boron (vireg tal-kontroll, vireg tal-lqugħ), aċidu boriku (moderatur, likwidu li jkessaħ), steel tal-boron (vireg tal-kontroll u materjali tal-ħażna għall-fjuwil nukleari u l-iskart nukleari), boron Euroropju (Materjal tal-Velenu li Jinbħu Core), eċċ.