Бор карбид је црни кристал са металним сјајем, познат и као црни дијамант, који припада неорганским неметалним материјалима. Тренутно су сви упознати са материјалом бор карбида, што може бити последица примене непробојног оклопа, јер има најмању густину међу керамичким материјалима, има предности високог модула еластичности и високе тврдоће и може постићи добру употребу. микро-фрактуре за апсорпцију пројектила. Ефекат енергије, уз задржавање оптерећења што је могуће ниже. Али у ствари, бор карбид има многа друга јединствена својства, због којих може да игра важну улогу у абразивима, ватросталним материјалима, нуклеарној индустрији, ваздухопловству и другим пољима.
Пропертиес офбор карбид
У погледу физичких својстава, тврдоћа бор карбида је тек после дијаманта и кубног бор нитрида, и још увек може да одржи високу чврстоћу на високим температурама, што се може користити као идеалан материјал отпоран на високе температуре; густина бор карбида је веома мала (теоријска густина је само 2,52 г/цм3), лакша од обичних керамичких материјала и може се користити у ваздухопловству; бор карбид има јаку способност апсорпције неутрона, добру термичку стабилност и тачку топљења од 2450 ° Ц, тако да се такође широко користи у нуклеарној индустрији. Способност апсорпције неутрона неутрона може се додатно побољшати додавањем Б елемената; бор карбидни материјали са специфичном морфологијом и структуром такође имају посебна фотоелектрична својства; поред тога, боров карбид има високу тачку топљења, висок модул еластичности, низак коефицијент експанзије и добар. Ове предности га чине потенцијалним материјалом за примену у многим областима као што су металургија, хемијска индустрија, машине, ваздухопловство и војна индустрија. На пример, делови отпорни на корозију и хабање, прављење непробојних оклопа, управљачких шипки реактора и термоелектричних елемената итд.
У погледу хемијских својстава, бор карбид не реагује са киселинама, алкалијама и већином неорганских једињења на собној температури, а на собној температури једва реагује са кисеоником и халогеним гасовима, а хемијска својства су му стабилна. Поред тога, прах бор карбида се активира халогеном као средством за борење челика, а бор се инфилтрира на површини челика да би се формирао филм од гвожђа борида, чиме се повећава чврстоћа и отпорност на хабање материјала, а његове хемијске особине су одличне.
Сви знамо да природа материјала одређује употребу, па у којим применама прах бор карбида има изванредне перформансе?Инжењери Р&Д центра уУрбанМинес Тецх.Цо., Лтд. је направио следећи резиме.
Примена одбор карбид
1. Бор карбид се користи као абразив за полирање
Примена бор карбида као абразива углавном се користи за брушење и полирање сафира. Међу супертврдим материјалима, тврдоћа бор карбида је боља од тврдоће алуминијум оксида и силицијум карбида, друга након дијаманта и кубног бор нитрида. Сафир је најидеалнији материјал супстрата за полупроводничке ГаН/Ал 2 О3 светлеће диоде (ЛЕД), интегрисана кола великих размера СОИ и СОС и суперпроводне наноструктурне филмове. Глаткост површине је веома висока и мора бити ултра глатка Без степена оштећења. Због високе чврстоће и високе тврдоће сафирног кристала (тврдоћа по Мохсу 9), то је донело велике потешкоће предузећима за прераду.
Из перспективе материјала и брушења, најбољи материјали за обраду и млевење сафирних кристала су синтетички дијамант, бор карбид, силицијум карбид и силицијум диоксид. Тврдоћа вештачког дијаманта је превисока (тврдоћа по Мохсу 10) приликом млевења сафирне плочице, она ће огребати површину, утицати на пропусност светлости плочице, а цена је скупа; након сечења силицијум карбида, храпавост РА је обично висока, а равност је лоша; Међутим, тврдоћа силицијум диоксида није довољна (тврдоћа по Мохсу 7), а сила брушења је лоша, што је дуготрајно и радно интензивно у процесу млевења. Због тога је абразив од бор карбида (тврдоћа по Мохсу 9,3) постао најидеалнији материјал за обраду и млевење сафирних кристала, и има одличне перформансе у двостраном брушењу сафирних плочица и повратном стањивању и полирању ЛЕД епитаксијалних плочица на бази сафира.
Вреди напоменути да када је карбид бора изнад 600 ° Ц, површина ће бити оксидована у Б2О3 филм, који ће је омекшати до одређене мере, тако да није погодан за суво брушење на превисоким температурама у абразивним апликацијама, погодан је само за за полирање течног млевења. Међутим, ово својство спречава да се Б4Ц даље оксидира, што га чини јединственим предностима у примени ватросталних материјала.
2. Примена у ватросталним материјалима
Бор карбид има карактеристике антиоксидације и отпорности на високе температуре. Обично се користи као ватростални материјали напредног облика и без облика и широко се користи у различитим областима металургије, као што су челичне пећи и намештај за пећи.
Са потребама за уштедом енергије и смањењем потрошње у индустрији гвожђа и челика и топљењем челика са ниским садржајем угљеника и челика са ултра ниским садржајем угљеника, истраживање и развој нискоугљеничне магнезиј-угљеничне цигле (углавном <8% садржаја угљеника) са одличним перформансама привлачи све већу пажњу домаће и стране индустрије. У овом тренутку, перформансе нискоугљеничних магнезије-угљеничних цигли су генерално побољшане побољшањем повезане структуре угљеника, оптимизацијом матричне структуре магнезиј-угљеничних цигли и додавањем антиоксиданата високе ефикасности. Међу њима се користи графитизовани угљеник састављен од индустријског бор карбида и делимично графитизоване чађе. Црни композитни прах, који се користи као извор угљеника и антиоксиданс за цигле са ниским садржајем угљеника од магнезијума и угљеника, постигао је добре резултате.
Пошто ће бор карбид омекшати до одређене мере на високој температури, може се закачити за површину других честица материјала. Чак и ако је производ згуснут, Б2О3 оксидни филм на површини може да формира одређену заштиту и игра антиоксидациону улогу. У исто време, пошто су стубасти кристали настали реакцијом распоређени у матрици и празнинама ватросталног материјала, порозност се смањује, јачина средње температуре се побољшава, а запремина генерисаних кристала се шири, што може зацелити запремину скупљање и смањење пукотина.
3. Непробојни материјали који се користе за побољшање националне одбране
Због своје велике тврдоће, велике чврстоће, мале специфичне тежине и високог нивоа балистичке отпорности, карбид бора је посебно у складу са трендом лаких непробојних материјала. То је најбољи непробојни материјал за заштиту авиона, возила, оклопа и људских тела; тренутно,Неке земљесу предложили јефтино истраживање антибалистичког оклопа од бор карбида, са циљем да промовишу широку употребу антибалистичког оклопа од бор карбида у одбрамбеној индустрији.
4. Примена у нуклеарној индустрији
Бор карбид има висок попречни пресек апсорпције неутрона и широк спектар енергије неутрона, и међународно је признат као најбољи апсорбер неутрона за нуклеарну индустрију. Међу њима, термички пресек изотопа бора-10 је висок чак 347×10-24 цм2, други за неколико елемената као што су гадолинијум, самаријум и кадмијум, и ефикасан је апсорбер топлотних неутрона. Поред тога, бор карбид је богат ресурсима, отпоран на корозију, добра термичка стабилност, не производи радиоактивне изотопе и има ниску енергију секундарних зрака, тако да се карбид бора широко користи као контролни материјали и заштитни материјали у нуклеарним реакторима.
На пример, у нуклеарној индустрији, високотемпературни гасно хлађени реактор користи систем за гашење куглице која апсорбује бор као други систем искључивања. У случају акцидента, када први систем за гашење поквари, други систем искључивања користи велики број гранула карбида бора који слободно пада у канал рефлективног слоја језгра реактора итд., да би искључио реактор и остварио хладноћу. искључење, при чему је упијајућа лопта графитна кугла која садржи бор карбид. Главна функција језгра од бор карбида у високотемпературном гасном хлађеном реактору је контрола снаге и сигурности реактора. Угљенична цигла је импрегнирана материјалом који апсорбује неутроне од карбида бора, што може смањити неутронско зрачење посуде под притиском.
Тренутно, боридни материјали за нуклеарне реакторе углавном укључују следеће материјале: карбид бора (контролне шипке, заштитне шипке), борну киселину (модератор, расхладно средство), челик од бора (контролне шипке и материјали за складиштење нуклеарног горива и нуклеарног отпада), бор европијум (језгро запаљиви отровни материјал) итд.