Il-karbur tal-boron huwa kristall iswed bi tleqqija metallika, magħruf ukoll bħala djamant iswed, li jappartjeni għal materjali inorganiċi mhux metalliċi.Fil-preżent, kulħadd huwa familjari mal-materjal tal-karbur tal-boron, li jista 'jkun minħabba l-applikazzjoni ta' armatura bulletproof, minħabba li għandu l-inqas densità fost materjali taċ-ċeramika, għandu l-vantaġġi ta 'modulu elastiku għoli u ebusija għolja, u jista' jikseb użu tajjeb ta’ mikro-ksur biex jassorbi l-projettili.L-effett tal-enerġija, filwaqt li żżomm it-tagħbija baxxa kemm jista 'jkun.Iżda fil-fatt, il-karbur tal-boron għandu ħafna proprjetajiet uniċi oħra, li jistgħu jagħmluha rwol importanti fl-abrasivi, materjali refrattorji, industrija nukleari, aerospazjali u oqsma oħra.
Proprjetajiet takarbur tal-boron
F'termini ta 'proprjetajiet fiżiċi, l-ebusija tal-karbur tal-boron hija biss wara djamant u nitrur tal-boron kubiku, u xorta tista' żżomm saħħa għolja f'temperaturi għoljin, li tista 'tintuża bħala materjal ideali reżistenti għall-ilbies f'temperatura għolja;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;karbur tal-boron għandu kapaċità qawwija ta 'assorbiment tan-newtroni, stabbiltà termali tajba, u punt ta' tidwib ta '2450 ° C, għalhekk huwa wkoll użat ħafna fl-industrija nukleari.Il-kapaċità ta 'assorbiment tan-newtroni tista' tittejjeb aktar billi żżid elementi B;materjali tal-karbur tal-boron b'morfoloġija u struttura speċifika għandhom ukoll proprjetajiet fotoelettriċi speċjali;barra minn hekk, il-karbur tal-boron għandu punt ta 'tidwib għoli, modulu elastiku għoli, koeffiċjent ta' espansjoni baxx u tajjeb Dawn il-vantaġġi jagħmluha materjal ta 'applikazzjoni potenzjali f'ħafna oqsma bħall-metallurġija, industrija kimika, makkinarju, industrija aerospazjali u militari.Pereżempju, partijiet reżistenti għall-korrużjoni u reżistenti għall-ilbies, li jagħmlu armatura kontra l-balal, vireg tal-kontroll tar-reattur 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 ma tantx jirreaġixxi ma 'gassijiet ta' ossiġnu u aloġenu f'temperatura ambjentali, u l-proprjetajiet kimiċi tiegħu huma stabbli.Barra minn hekk, it-trab tal-karbur tal-boron huwa attivat mill-aloġenu bħala aġent tal-boriding tal-azzar, u l-boron huwa infiltrat fuq il-wiċċ tal-azzar biex jifforma film tal-borur tal-ħadid, u b'hekk isaħħaħ is-saħħa u r-reżistenza għall-ilbies tal-materjal, u l-proprjetajiet kimiċi tiegħu huma eċċellenti.
Ilkoll nafu li n-natura tal-materjal tiddetermina l-użu, allura f'liema applikazzjonijiet it-trab tal-karbur tal-boron għandu prestazzjoni eċċellenti?L-inġiniera taċ-ċentru ta 'R&D ta'UrbanMines Tech.Co., Ltd għamel is-sommarju li ġej.
Applikazzjoni ta'karbur tal-boron
1. Il-karbur tal-boron jintuża bħala abrażiv tal-illustrar
L-applikazzjoni tal-karbur tal-boron bħala abrażiv tintuża prinċipalment għat-tħin u l-illustrar taż-żaffir.Fost materjali superhard, l-ebusija tal-karbur tal-boron hija aħjar minn dik tal-ossidu tal-aluminju u l-karbur tas-silikon, it-tieni biss għad-djamanti u n-nitrur tal-boron kubiku.Żaffir huwa l-aktar materjal ta 'sottostrat ideali għal semikondutturi GaN/Al 2 O3 dajowds li jarmu d-dawl (LEDs), ċirkwiti integrati fuq skala kbira SOI u SOS, u films ta' nanostruttura superkondutturi.L-intoppi tal-wiċċ huwa għoli ħafna u għandu jkun ultra-lixx L-ebda grad ta 'ħsara.Minħabba s-saħħa għolja u l-ebusija għolja tal-kristall taż-żaffir (ebusija Mohs 9), ġabet diffikultajiet kbar għall-intrapriżi tal-ipproċessar.
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 ta 'Mohs 10) meta tħin il-wejfer taż-żaffir, se tobrox il-wiċċ, taffettwa t-trażmissjoni tad-dawl tal-wejfer, u l-prezz huwa għali;wara l-qtugħ tal-karbur tas-silikon, il-ħruxija RA hija ġeneralment għolja u l-flatness hija fqira;Madankollu, l-ebusija tas-silika mhix biżżejjed (ebusija ta 'Mohs 7), u l-forza tat-tħin hija fqira, li tieħu ħafna ħin u taħdem ħafna fil-proċess tat-tħin.Għalhekk, abrażiv tal-karbur tal-boron (ebusija ta 'Mohs 9.3) sar l-aktar materjal ideali għall-ipproċessar u t-tħin tal-kristalli taż-żaffir, u għandu prestazzjoni eċċellenti fit-tħin b'żewġ naħat ta' wejfers taż-żaffir u tnaqqija tad-dahar u illustrar ta 'wejfers epitassjali LED bbażati fuq iż-żaffir.
Ta 'min isemmi li meta l-karbur tal-boron ikun 'il fuq minn 600 ° C, il-wiċċ ikun ossidizzat f'film B2O3, li se ttaffih sa ċertu punt, għalhekk mhuwiex adattat għat-tħin niexef f'temperatura għolja wisq f'applikazzjonijiet li joborxu, adattat biss għall-illustrar itħan likwidu.Madankollu, din il-proprjetà tipprevjeni lil B4C milli jiġi ossidizzat aktar, u jagħmilha vantaġġi uniċi fl-applikazzjoni ta 'materjali refrattorji.
2. Applikazzjoni f'materjali refrattorji
Il-karbur tal-boron għandu l-karatteristiċi ta 'anti-ossidazzjoni u reżistenza għat-temperatura għolja.Ġeneralment jintuża bħala materjali refrattorji b'forma u mhux iffurmat avvanzati u huwa użat ħafna f'diversi oqsma tal-metallurġija, bħal stufi tal-azzar u għamara tal-kalkara.
Bil-ħtiġijiet ta 'ffrankar tal-enerġija u tnaqqis tal-konsum fl-industrija tal-ħadid u l-azzar u t-tidwib ta' azzar b'karbonju baxx u azzar b'karbonju ultra baxx, ir-riċerka u l-iżvilupp ta 'briks tal-manjeżja-karbonju b'karbonju baxx (ġeneralment <8% kontenut ta' karbonju) bi prestazzjoni eċċellenti ġibdet aktar u aktar attenzjoni minn industriji domestiċi u barranin.Fil-preżent, il-prestazzjoni ta 'briks tal-manjeżja-karbonju b'livell baxx ta' karbonju ġeneralment titjieb billi tittejjeb l-istruttura tal-karbonju magħquda, tiġi ottimizzata l-istruttura tal-matriċi ta 'briks tal-manjeżja-karbonju, u żżid antiossidanti ta' effiċjenza għolja.Fosthom, jintuża karbonju grafitizzat magħmul minn karbur tal-boron ta 'grad industrijali u iswed tal-karbonju parzjalment grafitizzat.Trab kompost iswed, użat bħala sors tal-karbonju u antiossidant għal briks tal-manjeżja-karbonju b'karbonju baxx, kiseb riżultati tajbin.
Peress li l-karbur tal-boron se jirtab sa ċertu punt f'temperatura għolja, jista 'jitwaħħal mal-wiċċ ta' partiċelli materjali oħra.Anke jekk il-prodott ikun densifikat, il-film tal-ossidu B2O3 fuq il-wiċċ jista 'jifforma ċerta protezzjoni u għandu rwol kontra l-ossidazzjoni.Fl-istess ħin, minħabba li l-kristalli kolonni ġġenerati mir-reazzjoni huma mqassma fil-matriċi u l-lakuni tal-materjal refrattorju, il-porożità titnaqqas, is-saħħa tat-temperatura medja titjieb, u l-volum tal-kristalli ġenerati jespandi, li jista 'jfejjaq il-volum jinxtorob u tnaqqas xquq.
3. Materjali kontra l-balal użati biex itejbu d-difiża nazzjonali
Minħabba l-ebusija għolja tiegħu, 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 li ma jgħaddix mill-balal.Huwa l-aħjar materjal kontra l-balal għall-protezzjoni ta 'inġenji tal-ajru, vetturi, armatura, u korpi umani;bħalissa,Xi pajjiżiipproponew riċerka ta 'korazza anti-ballistika tal-karbur tal-boron bi prezz baxx, bil-għan li tippromwovi l-użu fuq skala kbira ta' armatura anti-ballistika tal-karbur tal-boron fl-industrija tad-difiża.
4. Applikazzjoni fl-industrija nukleari
Il-karbur tal-boron għandu cross-section għolja ta 'assorbiment tan-newtroni u spettru wiesa' ta' enerġija tan-newtroni, u huwa rikonoxxut internazzjonalment bħala l-aħjar assorbatur tan-newtroni għall-industrija nukleari.Fosthom, is-sezzjoni termali tal-boron-10 isotope hija għolja daqs 347 × 10-24 cm2, it-tieni biss għal ftit elementi bħal gadolinju, samarium, u kadmju, u hija assorbitur effiċjenti tan-newtroni termali.Barra minn hekk, il-karbur tal-boron huwa għani f'riżorsi, reżistenti għall-korrużjoni, stabbiltà termali tajba, ma jipproduċix iżotopi radjuattivi, u għandu enerġija tar-raġġi sekondarji baxxi, għalhekk il-karbur tal-boron huwa użat ħafna bħala materjali ta 'kontroll u materjali ta' lqugħ f'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 tonqos, it-tieni sistema ta 'għeluq tuża numru kbir ta' gerbub tal-karbur tal-boron Waqgħa ħielsa fil-kanal tas-saff li jirrifletti tal-qalba tar-reattur, eċċ., Biex tagħlaq ir-reattur u tirrealizza l-kesħa għeluq, fejn il-ballun li jassorbi huwa ballun tal-grafita li fih 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 tar-reċipjent tal-pressjoni tar-reattur.
Fil-preżent, materjali tal-borur għal reatturi nukleari jinkludu prinċipalment il-materjali li ġejjin: karbur tal-boron (vireg tal-kontroll, vireg tal-ilqugħ), aċidu boriku (moderatur, likwidu li jkessaħ), azzar tal-boron (vireg tal-kontroll u materjali tal-ħażna għall-fjuwil nukleari u skart nukleari), boron Europium (materjal tal-velenu tal-qalba li jinħaraq), eċċ.