Boron Carbide është një kristal i zi me shkëlqim metalik, i njohur gjithashtu si Black Diamond, i cili i përket materialeve jo-metalike inorganike. Aktualisht, të gjithë janë të njohur me materialin e karbidit Boron, i cili mund të jetë për shkak të aplikimit të forca të blinduara të papërshkueshëm nga plumbat, sepse ka densitetin më të ulët midis materialeve qeramike, ka avantazhet e modulit të lartë elastik dhe ngurtësisë së lartë, dhe mund të arrijë përdorimin e mirë të mikro-frakturës për të thithur predha. Efekti i energjisë, duke mbajtur ngarkesën sa më të ulët të jetë e mundur. Por në fakt, Boron Carbide ka shumë veti të tjera unike, të cilat mund ta bëjnë atë të luajë një rol të rëndësishëm në gërryes, materiale zjarrduruese, industri bërthamore, hapësirë ajrore dhe fusha të tjera.
Vetitë ekarbid bor
Për sa i përket vetive fizike, ngurtësia e karbidit bor është vetëm pas diamantit dhe nitridit të borit kub, dhe ajo ende mund të mbajë forcë të lartë në temperatura të larta, të cilat mund të përdoren si një material ideal rezistent ndaj veshit me temperaturë të lartë; Dendësia e karbidit bor është shumë i vogël (dendësia teorike është vetëm 2.52 g/ cm3), më e lehtë se materialet e zakonshme qeramike, dhe mund të përdoret në fushën e hapësirës ajrore; Boron Carbide ka një aftësi të fortë për thithjen e neutronit, stabilitet të mirë termik dhe një pikë shkrirjeje prej 2450 ° C, kështu që përdoret gjithashtu gjerësisht në industrinë bërthamore. Aftësia e thithjes së neutronit të neutronit mund të përmirësohet më tej duke shtuar elemente B; Materialet e karbidit bor me morfologji dhe strukturë specifike gjithashtu kanë veti të veçanta fotoelektrike; Për më tepër, Boron Carbide ka një pikë të lartë shkrirjeje, modul elastik të lartë, koeficient të ulët të zgjerimit dhe të mira Këto avantazhe e bëjnë atë një material të mundshëm aplikimi në shumë fusha të tilla si metallurgjia, industria kimike, makineria, hapësira ajrore dhe industria ushtarake. Për shembull, pjesët rezistente ndaj korrozionit dhe rezistente ndaj konsumit, duke bërë forca të blinduara të papërshkueshme nga plumbat, shufra kontrolli të reaktorit dhe elemente termoelektrike, etj.
Për sa i përket vetive kimike, karbidi bor nuk reagon me acide, alkalis dhe shumica e komponimeve inorganike në temperaturën e dhomës, dhe vështirë se reagon me gazrat e oksigjenit dhe halogjenit në temperaturën e dhomës, dhe vetitë e tij kimike janë të qëndrueshme. Përveç kësaj, pluhuri i karbidit bor është aktivizuar nga halogjen si një agjent i borxhit të çelikut, dhe bor është i infiltruar në sipërfaqen e çelikut për të formuar një film të hekurt boride, duke rritur kështu forcën dhe rezistencën e veshjes së materialit, dhe vetitë e tij kimike janë të shkëlqyera.
Ne të gjithë e dimë se natyra e materialit përcakton përdorimin, kështu që në cilat aplikacione ka Boron Carbide Pluhuri i Karbidit Boron?Inxhinierët e qendrës R&D tëUrbanmines Tech.Co, Ltd bëri përmbledhjen e mëposhtme.
Zbatim ikarbid bor
1. Boron Carbide përdoret si lustrues gërryes
Aplikimi i karbidit bor si një gërryes përdoret kryesisht për bluarjen dhe lustrimin e safirit. Ndër materialet Superhard, ngurtësia e karbidit bor është më e mirë se ajo e oksidit të aluminit dhe karbidit të silikonit, i dyti vetëm për nitridin e diamantit dhe borit kub. Sapphire është materiali më ideal i substratit për gjysmëpërçues GAN/AL 2 O3 dioda që lëshojnë dritë (LED), qarqet e integruara në shkallë të gjerë SOI dhe SOS, dhe filma nanostrukturash superpërçuese. Butësia e sipërfaqes është shumë e lartë dhe duhet të jetë ultra e butë pa shkallë dëmtimi. Për shkak të forcës së lartë dhe ngurtësisë së lartë të kristalit të safirit (ngurtësia e Mohs 9), ajo ka sjellë vështirësi të mëdha për përpunimin e ndërmarrjeve.
Nga këndvështrimi i materialeve dhe bluarja, materialet më të mira për përpunimin dhe bluarjen e kristaleve të safirit janë diamanti sintetik, karbidi bor, karbidi silikoni dhe dioksidi i silikonit. Ngurtësia e diamantit artificial është shumë e lartë (ngurtësia e Mohs 10) kur bluan meshën e safirit, ajo do të gërvishtë sipërfaqen, do të ndikojë në transmetimin e dritës së meshës dhe çmimi është i shtrenjtë; Pas prerjes së karbidit të silikonit, vrazhdësia RA është zakonisht e lartë dhe rrafshimi është i dobët; Sidoqoftë, ngurtësia e silicës nuk është e mjaftueshme (ngurtësia e Mohs 7), dhe forca e bluarjes është e dobët, e cila është kohë dhe me kohë të punës në procesin e bluarjes. Prandaj, Boron Carbide Abrasive (Mohs Hardness 9.3) është bërë materiali më ideal për përpunimin dhe bluarjen e kristaleve të safirit, dhe ka performancë të shkëlqyeshme në bluarjen e dyanshme të wafers safire dhe rrallimin e shpinës dhe lustrimin e wafers epitaksiale të bazuara në safir.
Vlen të përmendet se kur Boron Carbide është mbi 600 ° C, sipërfaqja do të oksidohet në filmin B2O3, i cili do ta zbusë atë në një masë të caktuar, kështu që nuk është i përshtatshëm për bluarje të thatë në temperaturë shumë të lartë në aplikimet gërryese, vetëm të përshtatshme për lustrim lustrimi. Sidoqoftë, kjo pronë parandalon që B4C të oksidohet më tej, duke e bërë atë të ketë avantazhe unike në aplikimin e materialeve zjarrduruese.
2. Aplikimi në materiale zjarrduruese
Boron Carbide ka karakteristikat e anti-oksidimit dhe rezistencës së lartë të temperaturës. Në përgjithësi përdoret si materiale zjarrduruese në formë të përparuar dhe të pa -formuar dhe përdoret gjerësisht në fusha të ndryshme të metalurgjisë, siç janë sobat e çelikut dhe mobiljet e furrave.
Me nevojat e kursimit të energjisë dhe uljes së konsumit në industrinë e hekurit dhe çelikut dhe shkrirjen e çelikut me karbon të ulët dhe çelikut të ulët të karbonit, hulumtimi dhe zhvillimi i tullave të magnezisë me karbon të ulët (përgjithësisht <8% përmbajtje karboni) me performancë të shkëlqyeshme ka tërhequr gjithnjë e më shumë vëmendje nga industritë shtëpiake dhe të huaja. Aktualisht, performanca e tullave të magnezisë me karbon të ulët në përgjithësi është përmirësuar duke përmirësuar strukturën e karbonit të lidhur, duke optimizuar strukturën e matricës së tullave të magnezisë-karbonit dhe duke shtuar antioksidantë me efikasitet të lartë. Midis tyre, përdoret karboni i grafikuar i përbërë nga karbidi bor i shkallës industriale dhe pjesërisht e zezë e karbonit e grafikuar. Pluhuri i përbërë i zi, i përdorur si burim karboni dhe antioksidues për tulla të magnezisë me karbon të ulët, ka arritur rezultate të mira.
Meqenëse karbidi bor do të zbutet në një farë mase në temperaturë të lartë, ajo mund të ngjitet në sipërfaqen e grimcave të tjera të materialit. Edhe nëse produkti është i dendur, filmi oksid B2O3 në sipërfaqe mund të formojë një mbrojtje të caktuar dhe të luajë një rol anti-oksidimi. Në të njëjtën kohë, për shkak se kristalet kolone të krijuara nga reaksioni shpërndahen në matricën dhe boshllëqet e materialit zjarrdurues, poroziteti është zvogëluar, forca e temperaturës së mesme është përmirësuar, dhe vëllimi i kristaleve të gjeneruara zgjerohet, të cilat mund të shërojnë tkurrjen e vëllimit dhe të zvogëlojnë plasaritjet.
3. Materialet e papërshkueshme nga plumbat e përdorura për të përmirësuar mbrojtjen kombëtare
Për shkak të ngurtësisë së tij të lartë, forcës së lartë, gravitetit të vogël specifik dhe nivelit të lartë të rezistencës balistike, karbidi bor është veçanërisht në përputhje me trendin e materialeve të lehta të papërshkueshme nga plumbat. Isshtë materiali më i mirë i papërshkueshëm nga plumbi për mbrojtjen e avionëve, automjeteve, forca të blinduara dhe trupave njerëzorë; Aktualisht,Disa vendekanë propozuar hulumtime të blinduara anti-balistike me kosto të ulët boron, duke synuar të promovojnë përdorimin në shkallë të gjerë të armaturave anti-balistike të karbidit Boron në industrinë e mbrojtjes.
4. Aplikimi në industrinë bërthamore
Boron Carbide ka një seksion të lartë të thithjes së neutronit dhe një spektër të gjerë të energjisë neutron, dhe njihet ndërkombëtarisht si amortizuesi më i mirë i neutronit për industrinë bërthamore. Midis tyre, seksioni termik i izotopit Boron-10 është aq i lartë sa 347 × 10-24 cm2, i dyti vetëm për disa elementë si gadolinium, samarium dhe kadmium, dhe është një amortizues efikas i neutronit termik. Për më tepër, karbidi bor është i pasur me burime, rezistent ndaj korrozionit, stabilitet i mirë termik, nuk prodhon izotope radioaktive, dhe ka energji të ulët të rrezeve sekondare, kështu që karbidi i Boronit përdoret gjerësisht si materiale kontrolli dhe materiale mbrojtëse në reaktorët bërthamorë.
Për shembull, në industrinë bërthamore, reaktori i ftohur me gaz të temperaturës së lartë përdor sistemin e mbylljes së topit të thithjes Boron si sistemin e dytë të mbylljes. Në rast të një aksidenti, kur sistemi i parë i mbylljes dështon, sistemi i dytë i mbylljes përdor një numër të madh të fishekëve të karbidit Boron bien falas në kanalin e shtresës reflektuese të bërthamës së reaktorit, etj., Për të mbyllur reaktorin dhe për të realizuar mbylljen e ftohtë, ku topi thithës është një top grafiti që përmban karbid boron. Funksioni kryesor i bërthamës së karbidit bor në reaktorin e ftohur me gaz të temperaturës së lartë është të kontrollojë fuqinë dhe sigurinë e reaktorit. Tulla e karbonit është e ngopur me materiale thithëse të neutronit të karbidit bor, i cili mund të zvogëlojë rrezatimin e neutronit të enëve të presionit të reaktorit.
Aktualisht, materialet boride për reaktorët bërthamorë kryesisht përfshijnë materialet e mëposhtme: karbid boron (shufra kontrolli, shufra mbrojtës), acid borik (moderator, ftohës), çelik boron (shufra kontrolli dhe materiale ruajtjeje për karburant bërthamor dhe mbeturina bërthamore), boron europium (materiale helmuese të djegur), etj.