බෝරෝන් කාබයිඩ් යනු අකාබනික ලෝහමය නොවන ද්‍රව්‍යවලට අයත් වන කළු දියමන්ති ලෙසද හැඳින්වෙන ලෝහමය දීප්තිය සහිත කළු ස්ඵටිකයකි. වර්තමානයේ, බෝරෝන් කාබයිඩ් ද්රව්ය ගැන සෑම දෙනාම හුරුපුරුදුය, එය වෙඩි නොවදින සන්නාහ යෙදීම නිසා විය හැකිය, මන්ද එය සෙරමික් ද්රව්ය අතර අඩුම ඝනත්වය ඇති නිසාත්, ඉහළ ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකයේ සහ ඉහළ දෘඪතාවේ වාසි ඇති නිසාත්, හොඳ ප්‍රයෝජනයක් ලබා ගත හැකි බැවිනි. ප්‍රක්ෂේපණ අවශෝෂණය කිරීම සඳහා ක්ෂුද්‍ර අස්ථි බිඳීම. හැකිතාක් අඩු බර තබා ගනිමින් ශක්තියේ බලපෑම. නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම, බෝරෝන් කාබයිඩ් වෙනත් බොහෝ අද්විතීය ගුණාංග ඇති අතර, එය උල්ෙල්ඛ, පරාවර්තක ද්රව්ය, න්යෂ්ටික කර්මාන්තය, අභ්යවකාශය සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්රවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය.
හි දේපලබෝරෝන් කාබයිඩ්
භෞතික ගුණාංග අනුව, බෝරෝන් කාබයිඩ් වල දෘඪතාව දියමන්ති සහ ඝන බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් වලින් පසුව පමණක් වන අතර, එය තවමත් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඉහළ ශක්තියක් පවත්වා ගත හැකි අතර, එය කදිම ඉහළ උෂ්ණත්ව ඇඳුම්-ප්රතිරෝධක ද්රව්යයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය; බෝරෝන් කාබයිඩ් ඝනත්වය ඉතා කුඩාය (න්‍යායාත්මක ඝනත්වය 2.52 g/ cm3 පමණි), සාමාන්‍ය සෙරමික් ද්‍රව්‍යවලට වඩා සැහැල්ලු වන අතර අභ්‍යවකාශ ක්ෂේත්‍රයේ භාවිතා කළ හැක; බෝරෝන් කාබයිඩ් සතුව ප්‍රබල නියුට්‍රෝන අවශෝෂණ හැකියාවක්, හොඳ තාප ස්ථායීතාවයක් සහ 2450 ° C ද්රවාංකයක් ඇත, එබැවින් එය න්යෂ්ටික කර්මාන්තයේ ද බහුලව භාවිතා වේ. B මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීමෙන් නියුට්‍රෝනයේ නියුට්‍රෝන අවශෝෂණ හැකියාව තවදුරටත් වැඩිදියුණු කළ හැක; විශේෂිත රූප විද්‍යාව සහ ව්‍යුහය සහිත බෝරෝන් කාබයිඩ් ද්රව්ය විශේෂ ප්‍රකාශ විද්‍යුත් ගුණ ද ඇත; මීට අමතරව, බෝරෝන් කාබයිඩ් ඉහළ ද්රවාංකයක්, ඉහළ ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකයක්, අඩු ප්‍රසාරණ සංගුණකයක් සහ යහපත් මෙම වාසි නිසා එය ලෝහ විද්‍යාව, රසායනික කර්මාන්තය, යන්ත්‍රෝපකරණ, අභ්‍යවකාශ සහ හමුදා කර්මාන්තය වැනි බොහෝ ක්ෂේත්රවල විභව යෙදුම් ද්රව්යයක් බවට පත් කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, විඛාදනයට ඔරොත්තු දෙන සහ ඇඳුම්-ප්‍රතිරෝධී කොටස්, වෙඩි නොවදින සන්නාහ සෑදීම, ප්‍රතික්‍රියාකාරක පාලන දඬු සහ තාප විදුලි මූලද්‍රව්‍ය යනාදිය.
රසායනික ගුණ අනුව, බෝරෝන් කාබයිඩ් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අම්ල, ක්ෂාර සහ බොහෝ අකාබනික සංයෝග සමඟ ප්‍රතික්‍රියා නොකරන අතර කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ඔක්සිජන් සහ හැලජන් වායූන් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා නොකරන අතර එහි රසායනික ගුණ ස්ථායී වේ. මීට අමතරව, බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු හැලජන් මගින් වානේ බෝරයිඩ් කාරකයක් ලෙස සක්‍රීය කර ඇති අතර, බෝරෝන් වානේ මතුපිටට රිංගා යකඩ බෝරයිඩ් පටලයක් සාදයි, එමඟින් ද්‍රව්‍යයේ ශක්තිය සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය වැඩි කරයි, එහි රසායනික ගුණාංග විශිෂ්ටයි.
ද්‍රව්‍යයේ ස්වභාවය භාවිතය තීරණය කරන බව අපි කවුරුත් දනිමු, එබැවින් බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු කැපී පෙනෙන කාර්ය සාධනයක් ඇත්තේ කුමන යෙදුම්වලද?පර්යේෂණ හා සංවර්ධන මධ්‍යස්ථානයේ ඉංජිනේරුවන්Urban Mines Tech.සමාගම, සීමාසහිත පහත සාරාංශය කළේය.
අයදුම් කිරීමබෝරෝන් කාබයිඩ්
1. බෝරෝන් කාබයිඩ් ඔප දැමීමේ උල්ෙල්ඛ ලෙස භාවිතා කරයි
උල්ෙල්ඛයක් ලෙස බෝරෝන් කාබයිඩ් යෙදීම ප්රධාන වශයෙන් නිල් මැණික් ඇඹරීම සහ ඔප දැමීම සඳහා යොදා ගනී. සුපිරි දෘඩ ද්රව්ය අතර, බෝරෝන් කාබයිඩ් වල දෘඪතාව ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් වලට වඩා හොඳයි, දියමන්ති සහ ඝන බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් වලට පමණක් දෙවැනි වේ. Sapphire යනු අර්ධ සන්නායක GaN/Al 2 O3 ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ (LEDs), මහා පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ SOI සහ SOS සහ සුපිරි සන්නායක නැනෝ ව්‍යුහ චිත්‍රපට සඳහා වඩාත් සුදුසු උපස්ථර ද්රව්ය වේ. පෘෂ්ඨයේ සුමට බව ඉතා ඉහළ වන අතර, හානියකින් තොරව අතිශය සුමට විය යුතුය. Sapphire crystal (Mohs hardness 9) හි ඉහළ ශක්තිය සහ ඉහළ දෘඪතාව හේතුවෙන් එය ව්යවසායන් සැකසීමට විශාල දුෂ්කරතා ගෙන ඇත.
ද්රව්ය සහ ඇඹරීමේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, නිල් මැණික් ස්ඵටික සැකසීම සහ ඇඹරීම සඳහා හොඳම ද්රව්ය වන්නේ කෘතිම දියමන්ති, බෝරෝන් කාබයිඩ්, සිලිකන් කාබයිඩ් සහ සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් ය. කෘත්‍රිම දියමන්තිවල දෘඪතාව වැඩියි (Mohs hardness 10) නිල් මැණික් වේෆරය ඇඹරීමේදී එය මතුපිට සීරීම්, වේෆරයේ ආලෝකය සම්ප්‍රේෂණයට බලපාන අතර මිල අධික වේ; සිලිකන් කාබයිඩ් කැපීමෙන් පසු, රළුබව RA සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ වන අතර පැතලි බව දුර්වල වේ; කෙසේ වෙතත්, සිලිකාවේ දෘඪතාව ප්රමාණවත් නොවේ (Mohs දෘඪතාව 7), සහ ඇඹරුම් බලය දුර්වල වන අතර, ඇඹරුම් ක්රියාවලියේදී කාලය වැය වන අතර ශ්රමය වැය වේ. එබැවින්, නිල් මැණික් ස්ඵටික සැකසීම සහ ඇඹරීම සඳහා බෝරෝන් කාබයිඩ් උල්ෙල්ඛ (Mohs දෘඪතාව 9.3) වඩාත් පරමාදර්ශී ද්රව්යයක් බවට පත් වී ඇති අතර, නිල් මැණික්වල ද්විත්ව ඒකපාර්ශ්වික ඇඹරීම සහ නිල් මැණික් මත පදනම් වූ LED epitaxial වේෆර්වල පිටුපස තුනී කිරීම සහ ඔප දැමීම සඳහා විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් ඇත.
බෝරෝන් කාබයිඩ් 600 ° C ට වඩා වැඩි වූ විට, මතුපිට B2O3 පටලයට ඔක්සිකරණය වන බව සඳහන් කිරීම වටී, එය යම් දුරකට මෘදු කරනු ඇත, එබැවින් උල්ෙල්ඛ යෙදුම්වල අධික උෂ්ණත්වයකදී වියළි ඇඹරීමට සුදුසු නොවේ, පමණක් සුදුසු වේ. දියර ඇඹරුම් ඔප දැමීම සඳහා. කෙසේ වෙතත්, මෙම ගුණය B4C තවදුරටත් ඔක්සිකරණය වීම වළක්වයි, පරාවර්තක ද්රව්ය යෙදීමේදී එයට සුවිශේෂී වාසි ඇත.
2. පරාවර්තක ද්රව්යවල යෙදීම
බෝරෝන් කාබයිඩ් ප්‍රතිඔක්සිකරණ සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයේ ලක්ෂණ ඇත. එය සාමාන්‍යයෙන් උසස් හැඩැති සහ හැඩ නොගැසෙන පරාවර්තක ද්රව්ය ලෙස භාවිතා වන අතර වානේ උදුන සහ උදුන ගෘහ භාණ්ඩ වැනි ලෝහ විද්‍යාවේ විවිධ ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වේ.
යකඩ හා වානේ කර්මාන්තයේ බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ සහ පරිභෝජනය අඩු කිරීමේ අවශ්‍යතා සහ අඩු කාබන් වානේ සහ අතිශය අඩු කාබන් වානේ උණු කිරීම, අඩු කාබන් මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල් පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය (සාමාන්‍යයෙන් <8% කාබන් අන්තර්ගතය) විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් සහිතව දේශීය හා විදේශීය කර්මාන්ත වලින් වැඩි වැඩියෙන් අවධානය යොමු කර ඇත. වර්තමානයේ, අඩු කාබන් මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල්වල කාර්ය සාධනය සාමාන්‍යයෙන් බන්ධිත කාබන් ව්‍යුහය වැඩිදියුණු කිරීම, මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල්වල අනුකෘති ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීම සහ ඉහළ කාර්යක්ෂම ප්රතිඔක්සිකාරක එකතු කිරීම මගින් වැඩි දියුණු කර ඇත. ඒවා අතර, කාර්මික ශ්‍රේණියේ බෝරෝන් කාබයිඩ් සහ අර්ධ වශයෙන් ග්‍රැෆිටීකරණය කළ කාබන් කළු වලින් සමන්විත ග්‍රැෆිටයිස් කාබන් භාවිතා වේ. අඩු කාබන් මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල් සඳහා කාබන් ප්රභවය සහ ප්රතිඔක්සිකාරක ලෙස භාවිතා කරන කළු සංයුක්ත කුඩු, හොඳ ප්රතිඵල ලබා ඇත.
ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී බෝරෝන් කාබයිඩ් යම් ප්‍රමාණයකට මෘදු වන බැවින්, එය අනෙකුත් ද්රව්ය අංශු මතුපිටට සම්බන්ධ කළ හැක. නිෂ්පාදිතය ඝනත්වයට පත් වුවද, මතුපිට ඇති B2O3 ඔක්සයිඩ් පටලයට යම් ආරක්ෂාවක් සෑදිය හැකි අතර ප්රති-ඔක්සිකරණ භූමිකාවක් ඉටු කළ හැකිය. ඒ අතරම, ප්‍රතික්‍රියාවෙන් ජනනය වන තීරු ස්ඵටික පරාවර්තක ද්‍රව්‍යයේ අනුකෘතියේ සහ හිඩැස්වල බෙදා හරින බැවින්, සිදුරු අඩු වේ, මධ්‍යම උෂ්ණත්ව ශක්තිය වැඩි දියුණු වේ, සහ ජනනය කරන ලද ස්ඵටිකවල පරිමාව පුළුල් වන අතර එමඟින් පරිමාව සුව කළ හැකිය. හැකිලීම සහ ඉරිතැලීම් අඩු කිරීම.
3. ජාතික ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා භාවිතා කරන වෙඩි නොවදින ද්රව්ය
එහි ඉහළ දෘඪතාව, ඉහළ ශක්තිය, කුඩා නිශ්චිත ගුරුත්වාකර්ෂණය සහ ඉහළ මට්ටමේ බැලිස්ටික් ප්රතිරෝධය හේතුවෙන්, බෝරෝන් කාබයිඩ් විශේෂයෙන් සැහැල්ලු වෙඩි නොවදින ද්රව්යවල ප්රවණතාවයට අනුකූල වේ. එය ගුවන් යානා, වාහන, සන්නාහ සහ මිනිස් සිරුරු ආරක්ෂා කිරීම සඳහා හොඳම වෙඩි නොවදින ද්රව්ය වේ; දැනට,සමහර රටවල්ආරක්ෂක කර්මාන්තයේ බෝරෝන් කාබයිඩ් ප්රති-බැලිස්ටික් සන්නාහයේ මහා පරිමාණ භාවිතය ප්‍රවර්ධනය කිරීමේ අරමුණින් අඩු වියදම් බෝරෝන් කාබයිඩ් ප්රති-බැලිස්ටික් සන්නාහ පර්යේෂණ යෝජනා කර ඇත.
4. න්යෂ්ටික කර්මාන්තයේ යෙදීම
බෝරෝන් කාබයිඩ් ඉහළ නියුට්‍රෝන අවශෝෂණ හරස්කඩක් සහ පුළුල් නියුට්‍රෝන බලශක්ති වර්ණාවලියක් ඇති අතර න්යෂ්ටික කර්මාන්තය සඳහා හොඳම නියුට්‍රෝන අවශෝෂකය ලෙස ජාත්‍යන්තරව පිළිගැනේ. ඒවා අතර, බෝරෝන්-10 සමස්ථානිකයේ තාප කොටස 347×10-24 cm2 තරම් ඉහළ අගයක් ගනී, ගැඩොලිනියම්, සමරියම් සහ කැඩ්මියම් වැනි මූලද්‍රව්‍ය කිහිපයකට පමණක් දෙවැනි වන අතර කාර්යක්ෂම තාප නියුට්‍රෝන අවශෝෂකයකි. මීට අමතරව, බෝරෝන් කාබයිඩ් සම්පත් වලින් පොහොසත්, විඛාදන-ප්‍රතිරෝධී, හොඳ තාප ස්ථායීතාවයක්, විකිරණශීලී සමස්ථානික නිපදවන්නේ නැත, සහ අඩු ද්විතියික කිරණ ශක්තියක් ඇත, එබැවින් බෝරෝන් කාබයිඩ් න්යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල පාලන ද්රව්ය සහ ආවරණ ද්රව්ය ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.
උදාහරණයක් ලෙස, න්යෂ්ටික කර්මාන්තයේ දී, අධි-උෂ්ණත්ව වායු සිසිලන ප්‍රතික්‍රියාකාරකය දෙවන වසා දැමීමේ පද්ධතිය ලෙස බෝරෝන් අවශෝෂණ බෝල වසා දැමීමේ පද්ධතිය භාවිතා කරයි. හදිසි අනතුරකදී, පළමු වසා දැමීමේ පද්ධතිය අසමත් වූ විට, දෙවන වසා දැමීමේ පද්ධතිය ප්‍රතික්‍රියාකාරකය වසා දමා සීතල අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියාකාරක හරයේ පරාවර්තක ස්ථරයේ නාලිකාවට නොමිලේ වැටීම වැනි බෝරෝන් කාබයිඩ් පෙති විශාල ප්‍රමාණයක් භාවිතා කරයි. වසා දැමීම, එහි අවශෝෂණ බෝලය බෝරෝන් කාබයිඩ් අඩංගු මිනිරන් බෝලයකි. ඉහළ උෂ්ණත්ව වායු සිසිලන ප්රතික්රියාකාරකයේ බෝරෝන් කාබයිඩ් හරයේ ප්රධාන කාර්යය වන්නේ ප්රතික්රියාකාරකයේ බලය සහ ආරක්ෂාව පාලනය කිරීමයි. කාබන් ගඩොල් බෝරෝන් කාබයිඩ් නියුට්‍රෝන අවශෝෂක ද්රව්ය සමඟ කාවැදී ඇති අතර එමඟින් ප්‍රතික්‍රියාකාරක පීඩන භාජනයේ නියුට්‍රෝන විකිරණය අඩු කළ හැකිය.
වර්තමානයේ, න්යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාකාරක සඳහා බෝරයිඩ් ද්‍රව්‍යවලට ප්රධාන වශයෙන් පහත ද්රව්ය ඇතුළත් වේ: බෝරෝන් කාබයිඩ් (පාලක දඬු, ආවරණ දඬු), බෝරික් අම්ලය (මධ්‍යමකාරකය, සිසිලනකාරකය), බෝරෝන් වානේ (න්යෂ්ටික ඉන්ධන සහ න්යෂ්ටික අපද්‍රව්‍ය සඳහා පාලන දඬු සහ ගබඩා ද්රව්ය), බෝරෝන් යුරෝපියම් (හරය දහනය කළ හැකි විෂ ද්රව්ය) ආදිය.