బోరాన్ కార్బైడ్ అనేది లోహ మెరుపుతో కూడిన నల్ల క్రిస్టల్, దీనిని బ్లాక్ డైమండ్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది అకర్బన నాన్-మెటాలిక్ పదార్థాలకు చెందినది. ప్రస్తుతం, ప్రతి ఒక్కరూ బోరాన్ కార్బైడ్ యొక్క పదార్థంతో సుపరిచితులు, ఇది బుల్లెట్ ప్రూఫ్ కవచం యొక్క అనువర్తనం వల్ల కావచ్చు, ఎందుకంటే ఇది సిరామిక్ పదార్థాలలో అతి తక్కువ సాంద్రతను కలిగి ఉంది, అధిక సాగే మాడ్యులస్ మరియు అధిక కాఠిన్యం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది మరియు ప్రక్షేపకాలను గ్రహించడానికి మైక్రో ఫ్రాక్చర్ యొక్క మంచి ఉపయోగం సాధించగలదు. శక్తి యొక్క ప్రభావం, వీలైనంత తక్కువగా లోడ్ను ఉంచేటప్పుడు. వాస్తవానికి, బోరాన్ కార్బైడ్ అనేక ఇతర ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది రాపిడి, వక్రీభవన పదార్థాలు, అణు పరిశ్రమ, ఏరోస్పేస్ మరియు ఇతర రంగాలలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.
యొక్క లక్షణాలుబోరాన్ కార్బైడ్
భౌతిక లక్షణాల పరంగా, బోరాన్ కార్బైడ్ యొక్క కాఠిన్యం డైమండ్ మరియు క్యూబిక్ బోరాన్ నైట్రైడ్ తర్వాత మాత్రమే ఉంటుంది, మరియు ఇది ఇప్పటికీ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అధిక బలాన్ని కొనసాగించగలదు, దీనిని ఆదర్శవంతమైన అధిక-ఉష్ణోగ్రత ధరించే పదార్థంగా ఉపయోగించవచ్చు; బోరాన్ కార్బైడ్ యొక్క సాంద్రత చాలా చిన్నది (సైద్ధాంతిక సాంద్రత 2.52 g/ cm3 మాత్రమే), ఇది సాధారణ సిరామిక్ పదార్థాల కంటే తేలికైనది మరియు ఏరోస్పేస్ ఫీల్డ్‌లో ఉపయోగించవచ్చు; బోరాన్ కార్బైడ్ బలమైన న్యూట్రాన్ శోషణ సామర్థ్యం, మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు 2450 ° C ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉంది, కాబట్టి ఇది అణు పరిశ్రమలో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. న్యూట్రాన్ యొక్క న్యూట్రాన్ శోషణ సామర్థ్యాన్ని B అంశాలను జోడించడం ద్వారా మరింత మెరుగుపరచవచ్చు; నిర్దిష్ట పదనిర్మాణం మరియు నిర్మాణంతో బోరాన్ కార్బైడ్ పదార్థాలు కూడా ప్రత్యేక ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి; అదనంగా, బోరాన్ కార్బైడ్ అధిక ద్రవీభవన స్థానం, అధిక సాగే మాడ్యులస్, తక్కువ విస్తరణ గుణకం మరియు మంచి ఈ ప్రయోజనాలు మెటలర్జీ, రసాయన పరిశ్రమ, యంత్రాలు, ఏరోస్పేస్ మరియు సైనిక పరిశ్రమ వంటి అనేక రంగాలలో సంభావ్య అనువర్తన పదార్థంగా మారుతాయి. ఉదాహరణకు, తుప్పు-నిరోధక మరియు దుస్తులు-నిరోధక భాగాలు, బుల్లెట్ ప్రూఫ్ కవచం, రియాక్టర్ కంట్రోల్ రాడ్లు మరియు థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ఎలిమెంట్స్ మొదలైనవి తయారు చేస్తాయి.
రసాయన లక్షణాల పరంగా, బోరాన్ కార్బైడ్ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్ మరియు చాలా అకర్బన సమ్మేళనాలతో స్పందించదు మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆక్సిజన్ మరియు హాలోజన్ వాయువులతో స్పందిస్తుంది మరియు దాని రసాయన లక్షణాలు స్థిరంగా ఉంటాయి. అదనంగా, బోరాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ హాలోజెన్ చేత స్టీల్ బోరైడింగ్ ఏజెంట్‌గా సక్రియం చేయబడుతుంది, మరియు బోరాన్ ఉక్కు యొక్క ఉపరితలంపై ఇనుప బోరైడ్ ఫిల్మ్‌ను రూపొందించడానికి చొరబడి, తద్వారా పదార్థం యొక్క బలాన్ని మరియు దుస్తులు నిరోధకతను పెంచుతుంది మరియు దాని రసాయన లక్షణాలు అద్భుతమైనవి.
పదార్థం యొక్క స్వభావం వాడకాన్ని నిర్ణయిస్తుందని మనందరికీ తెలుసు, కాబట్టి బోరాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ ఏ అనువర్తనాల్లో అత్యుత్తమ పనితీరును కలిగి ఉంటుంది?R&D సెంటర్ యొక్క ఇంజనీర్లుఅర్బన్‌మైన్స్ టెక్.కో., లిమిటెడ్ ఈ క్రింది సారాంశాన్ని చేసింది.
యొక్క అనువర్తనంబోరాన్ కార్బైడ్
1. బోరాన్ కార్బైడ్ పాలిషింగ్ రాపిడిలా ఉపయోగించబడుతుంది
బోరాన్ కార్బైడ్ను రాపిడిగా ఉపయోగించడం ప్రధానంగా నీలమణి యొక్క గ్రౌండింగ్ మరియు పాలిషింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. సూపర్హార్డ్ పదార్థాలలో, బోరాన్ కార్బైడ్ యొక్క కాఠిన్యం అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది, రెండవది డైమండ్ మరియు క్యూబిక్ బోరాన్ నైట్రైడ్‌కు రెండవది. సెమీకండక్టర్ GAN/AL 2 O3 లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్లు (LED లు), పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు SOI మరియు SOS మరియు సూపర్ కండక్టింగ్ నానోస్ట్రక్చర్ చిత్రాలకు నీలమణి అత్యంత అనువైన ఉపరితల పదార్థం. ఉపరితలం యొక్క సున్నితత్వం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు అల్ట్రా-స్మూత్ నష్టం జరగదు. నీలమణి క్రిస్టల్ (మోహ్స్ కాఠిన్యం 9) యొక్క అధిక బలం మరియు అధిక కాఠిన్యం కారణంగా, ఇది సంస్థలను ప్రాసెస్ చేయడానికి చాలా ఇబ్బందులు తెచ్చిపెట్టింది.
పదార్థాలు మరియు గ్రౌండింగ్ యొక్క కోణం నుండి, నీలమణి స్ఫటికాలను ప్రాసెస్ చేయడానికి మరియు గ్రౌండింగ్ చేయడానికి ఉత్తమమైన పదార్థాలు సింథటిక్ డైమండ్, బోరాన్ కార్బైడ్, సిలికాన్ కార్బైడ్ మరియు సిలికాన్ డయాక్సైడ్. కృత్రిమ వజ్రాల కాఠిన్యం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది (మోహ్స్ కాఠిన్యం 10) నీలమణి పొరను గ్రౌండింగ్ చేసేటప్పుడు, అది ఉపరితలం గీతలు గీస్తుంది, పొర యొక్క కాంతి ప్రసారాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు ధర ఖరీదైనది; సిలికాన్ కార్బైడ్ను కత్తిరించిన తరువాత, కరుకుదనం RA సాధారణంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఫ్లాట్నెస్ పేలవంగా ఉంటుంది; ఏదేమైనా, సిలికా యొక్క కాఠిన్యం సరిపోదు (మోహ్స్ కాఠిన్యం 7), మరియు గ్రౌండింగ్ శక్తి పేలవంగా ఉంది, ఇది గ్రౌండింగ్ ప్రక్రియలో సమయం తీసుకుంటుంది మరియు శ్రమతో కూడుకున్నది. అందువల్ల, బోరాన్ కార్బైడ్ రాపిడి (మోహ్స్ కాఠిన్యం 9.3) నీలమణి స్ఫటికాలను ప్రాసెస్ చేయడానికి మరియు గ్రౌండింగ్ చేయడానికి అత్యంత ఆదర్శవంతమైన పదార్థంగా మారింది, మరియు నీలమణి పొరల యొక్క డబుల్-సైడెడ్ గ్రౌండింగ్ మరియు బ్యాక్ సన్నబడటం మరియు నీలమణి ఆధారిత LED ఎపిటాక్సియల్ వాఫర్‌ల పాలిషింగ్ చేయడంలో అద్భుతమైన పనితీరును కలిగి ఉంది.
బోరాన్ కార్బైడ్ 600 ° C కంటే ఎక్కువ ఉన్నప్పుడు, ఉపరితలం B2O3 ఫిల్మ్‌గా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, ఇది కొంతవరకు మృదువుగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది రాపిడి అనువర్తనాల్లో చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పొడి గ్రౌండింగ్‌కు తగినది కాదు, ద్రవ గ్రైండ్‌ను పాలిష్ చేయడానికి మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఏదేమైనా, ఈ ఆస్తి B4C ను మరింత ఆక్సీకరణం చేయకుండా నిరోధిస్తుంది, ఇది వక్రీభవన పదార్థాల అనువర్తనంలో ప్రత్యేకమైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది.
2. వక్రీభవన పదార్థాలలో అప్లికేషన్
బోరాన్ కార్బైడ్ యాంటీ-ఆక్సీకరణ మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంది. ఇది సాధారణంగా అధునాతన ఆకారపు మరియు షాప్ చేయని వక్రీభవన పదార్థాలుగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు స్టీల్ స్టవ్స్ మరియు కిల్న్ ఫర్నిచర్ వంటి లోహశాస్త్రం యొక్క వివిధ రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
ఇనుము మరియు ఉక్కు పరిశ్రమలో ఇంధన ఆదా మరియు వినియోగం తగ్గింపు మరియు తక్కువ కార్బన్ స్టీల్ మరియు అల్ట్రా-తక్కువ కార్బన్ స్టీల్ యొక్క కరిగించడంతో, అద్భుతమైన పనితీరుతో తక్కువ-కార్బన్ మెగ్నీషియా-కార్బన్ ఇటుకల (సాధారణంగా <8% కార్బన్ కంటెంట్) యొక్క పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి గృహ మరియు విదేశీ పరిశ్రమల నుండి ఎక్కువ మరియు ఎక్కువ శ్రద్ధను ఆకర్షించింది. ప్రస్తుతం, తక్కువ-కార్బన్ మెగ్నీషియా-కార్బన్ ఇటుకల పనితీరు సాధారణంగా బంధిత కార్బన్ నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరచడం ద్వారా, మెగ్నీషియా-కార్బన్ ఇటుకల మాతృక నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం మరియు అధిక-సామర్థ్య యాంటీఆక్సిడెంట్లను జోడించడం ద్వారా మెరుగుపరచబడుతుంది. వాటిలో, పారిశ్రామిక-గ్రేడ్ బోరాన్ కార్బైడ్ మరియు పాక్షికంగా గ్రాఫిటైజ్డ్ కార్బన్ నలుపుతో కూడిన గ్రాఫిటైజ్డ్ కార్బన్ ఉపయోగించబడుతుంది. తక్కువ కార్బన్ మెగ్నీషియా-కార్బన్ ఇటుకలకు కార్బన్ సోర్స్ మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్ గా ఉపయోగించే బ్లాక్ కాంపోజిట్ పౌడర్ మంచి ఫలితాలను సాధించింది.
బోరాన్ కార్బైడ్ అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద కొంతవరకు మృదువుగా ఉంటుంది కాబట్టి, దీనిని ఇతర పదార్థ కణాల ఉపరితలంతో జతచేయవచ్చు. ఉత్పత్తి సాంద్రత కలిగినప్పటికీ, ఉపరితలంపై B2O3 ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ ఒక నిర్దిష్ట రక్షణను ఏర్పరుస్తుంది మరియు యాంటీ-ఆక్సీకరణ పాత్రను పోషిస్తుంది. అదే సమయంలో, ప్రతిచర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కాలమ్ స్ఫటికాలు వక్రీభవన పదార్థం యొక్క మాతృక మరియు అంతరాలలో పంపిణీ చేయబడతాయి కాబట్టి, సచ్ఛిద్రత తగ్గుతుంది, మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రత బలం మెరుగుపడుతుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన స్ఫటికాల పరిమాణం విస్తరిస్తుంది, ఇది వాల్యూమ్ సంకోచాన్ని నయం చేస్తుంది మరియు పగుళ్లను తగ్గిస్తుంది.
3. జాతీయ రక్షణను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించే బుల్లెట్ ప్రూఫ్ పదార్థాలు
అధిక కాఠిన్యం, అధిక బలం, చిన్న నిర్దిష్ట గురుత్వాకర్షణ మరియు అధిక స్థాయి బాలిస్టిక్ నిరోధకత కారణంగా, బోరాన్ కార్బైడ్ ముఖ్యంగా తేలికపాటి బుల్లెట్ ప్రూఫ్ పదార్థాల ధోరణికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. విమానం, వాహనాలు, కవచం మరియు మానవ శరీరాల రక్షణకు ఇది ఉత్తమమైన బుల్లెట్ ప్రూఫ్ పదార్థం; ప్రస్తుతం, ప్రస్తుతం,కొన్ని దేశాలుతక్కువ-ధర బోరాన్ కార్బైడ్ యాంటీ-బాలిస్టిక్ ఆర్మర్ పరిశోధనను ప్రతిపాదించారు, రక్షణ పరిశ్రమలో బోరాన్ కార్బైడ్ యాంటీ-బాలిస్టిక్ కవచం యొక్క పెద్ద-స్థాయి వాడకాన్ని ప్రోత్సహించే లక్ష్యంతో.
4. అణు పరిశ్రమలో దరఖాస్తు
బోరాన్ కార్బైడ్ అధిక న్యూట్రాన్ శోషణ క్రాస్-సెక్షన్ మరియు విస్తృత న్యూట్రాన్ ఎనర్జీ స్పెక్ట్రం కలిగి ఉంది మరియు అంతర్జాతీయంగా అణు పరిశ్రమకు ఉత్తమ న్యూట్రాన్ శోషకంగా గుర్తించబడింది. వాటిలో, బోరాన్ -10 ఐసోటోప్ యొక్క థర్మల్ విభాగం 347 × 10-24 సెం.మీ 2 వరకు ఉంటుంది, ఇది గాడోలినియం, సమారియం మరియు కాడ్మియం వంటి కొన్ని అంశాలకు రెండవది, మరియు ఇది సమర్థవంతమైన థర్మల్ న్యూట్రాన్ శోషక. అదనంగా, బోరాన్ కార్బైడ్ వనరులతో సమృద్ధిగా ఉంటుంది, తుప్పు-నిరోధక, మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వం, రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులను ఉత్పత్తి చేయదు మరియు తక్కువ ద్వితీయ కిరణ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి బోరాన్ కార్బైడ్ను అణు రియాక్టర్లలో నియంత్రణ పదార్థాలు మరియు షీల్డింగ్ పదార్థాలుగా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.
ఉదాహరణకు, అణు పరిశ్రమలో, అధిక-ఉష్ణోగ్రత గ్యాస్-కూల్డ్ రియాక్టర్ బోరాన్ శోషక బంతి షట్డౌన్ వ్యవస్థను రెండవ షట్డౌన్ వ్యవస్థగా ఉపయోగిస్తుంది. ప్రమాదం విషయంలో, మొదటి షట్డౌన్ వ్యవస్థ విఫలమైనప్పుడు, రెండవ షట్డౌన్ సిస్టమ్ రియాక్టర్ కోర్ యొక్క ప్రతిబింబ పొర యొక్క ఛానెల్‌లో పెద్ద సంఖ్యలో బోరాన్ కార్బైడ్ గుళికలను ఉచితంగా ఉపయోగిస్తుంది, రియాక్టర్‌ను మూసివేయడానికి మరియు కోల్డ్ షట్డౌన్ గ్రహించడానికి, ఇందులో శోషక బంతి బోరాన్ కార్బైడ్ కలిగి ఉన్న గ్రాఫైట్ బంతి. అధిక ఉష్ణోగ్రత గ్యాస్-కూల్డ్ రియాక్టర్‌లో బోరాన్ కార్బైడ్ కోర్ యొక్క ప్రధాన పని రియాక్టర్ యొక్క శక్తి మరియు భద్రతను నియంత్రించడం. కార్బన్ ఇటుక బోరాన్ కార్బైడ్ న్యూట్రాన్ శోషక పదార్థంతో కలిపారు, ఇది రియాక్టర్ పీడన పాత్ర యొక్క న్యూట్రాన్ వికిరణాన్ని తగ్గిస్తుంది.
ప్రస్తుతం, అణు రియాక్టర్ల కోసం బోరైడ్ పదార్థాలలో ప్రధానంగా ఈ క్రింది పదార్థాలు ఉన్నాయి: బోరాన్ కార్బైడ్ (కంట్రోల్ రాడ్లు, షీల్డింగ్ రాడ్లు), బోరిక్ ఆమ్లం (మోడరేటర్, శీతలకరణి), బోరాన్ స్టీల్ (అణు ఇంధనం మరియు అణు వ్యర్థాల కోసం నియంత్రణ రాడ్లు మరియు నిల్వ పదార్థాలు), బోరాన్ యూరోపియం (కోర్ బర్నబుల్ పాయిజన్ మెటీరియల్), మొదలైనవి.