Bor karbid - noorganik metall bo'lmagan materiallarga tegishli bo'lgan qora olmos sifatida ham tanilgan metall yorqinligi bo'lgan qora kristall.Hozirgi vaqtda hamma bor karbidining materiali bilan tanish, bu o'q o'tkazmaydigan zirhni qo'llash bilan bog'liq bo'lishi mumkin, chunki u keramik materiallar orasida eng past zichlikka ega, yuqori elastik modul va yuqori qattiqlik afzalliklariga ega va yaxshi foydalanishga erisha oladi. snaryadlarni singdirish uchun mikro sindirish.Energiyaning ta'siri, yukni imkon qadar past darajada ushlab turish.Ammo, aslida, bor karbid ko'plab boshqa noyob xususiyatlarga ega, bu uni abraziv materiallar, o'tga chidamli materiallar, yadro sanoati, aerokosmik va boshqa sohalarda muhim rol o'ynashi mumkin.
ning xususiyatlaribor karbid
Jismoniy xususiyatlar nuqtai nazaridan, bor karbidining qattiqligi faqat olmos va kubik bor nitrididan keyin bo'ladi va u hali ham yuqori haroratda yuqori quvvatni saqlab turishi mumkin, bu ideal yuqori haroratli aşınmaya bardoshli material sifatida ishlatilishi mumkin;bor karbidining zichligi juda kichik (nazariy zichligi atigi 2,52 g/sm3), oddiy keramik materiallardan engilroq va aerokosmik sohada foydalanish mumkin;bor karbid kuchli neytronni singdirish qobiliyatiga ega, yaxshi termal barqarorlik va erish nuqtasi 2450 ° C, shuning uchun u yadro sanoatida ham keng qo'llaniladi.Neytronning neytronni yutish qobiliyatini B elementlarini qo'shish orqali yanada yaxshilash mumkin;o'ziga xos morfologiya va tuzilishga ega bo'lgan bor karbid materiallari ham maxsus fotoelektrik xususiyatlarga ega;Bundan tashqari, bor karbid yuqori erish nuqtasiga, yuqori elastik modulga, past kengayish koeffitsientiga ega va yaxshi.Masalan, korroziyaga chidamli va aşınmaya bardoshli qismlar, o'q o'tkazmaydigan zirhlar yasash, reaktorni boshqarish rodlari va termoelektr elementlari va boshqalar.
Kimyoviy xossalari bo‘yicha bor karbid xona haroratida kislotalar, ishqorlar va ko‘pchilik noorganik birikmalar bilan reaksiyaga kirishmaydi, xona haroratida esa kislorod va galogen gazlar bilan deyarli reaksiyaga kirishmaydi, kimyoviy xossalari barqarordir.Bunga qo'shimcha ravishda, bor karbid kukuni halogen tomonidan po'latdan boriding agenti sifatida faollashtiriladi va bor temir bo'rli plyonka hosil qilish uchun po'lat yuzasiga infiltratsiya qilinadi va shu bilan materialning mustahkamligi va aşınma qarshiligini oshiradi va uning kimyoviy xossalari juda yaxshi.
Hammamiz bilamizki, materialning tabiati foydalanishni belgilaydi, shuning uchun bor karbid kukuni qaysi ilovalarda ajoyib ishlashga ega?AR-GE markazi muhandislariUrbanMines Tech.Co., Ltd. quyidagi xulosani qildi.
ning qo'llanilishibor karbid
1. Bor karbid abraziv abraziv sifatida ishlatiladi
Bor karbidini abraziv sifatida qo'llash asosan safirni silliqlash va parlatish uchun ishlatiladi.O'ta qattiq materiallar orasida bor karbidining qattiqligi alyuminiy oksidi va kremniy karbididan yaxshiroq, faqat olmos va kub bor nitrididan keyin ikkinchi o'rinda turadi.Safir yarimo'tkazgichli GaN/Al 2 O3 yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED), SOI va SOS keng ko'lamli integral mikrosxemalar va o'ta o'tkazuvchan nanostrukturali plyonkalar uchun eng ideal substrat materialidir.Sirtning silliqligi juda yuqori va juda silliq bo'lishi kerak Zarar darajasi yo'q.Safir kristalining yuqori mustahkamligi va yuqori qattiqligi (Mohs qattiqligi 9) tufayli qayta ishlash korxonalariga katta qiyinchiliklar tug'dirdi.
Materiallar va silliqlash nuqtai nazaridan, safir kristallarini qayta ishlash va maydalash uchun eng yaxshi materiallar sintetik olmos, bor karbid, kremniy karbid va silikon dioksiddir.Sun'iy olmosning qattiqligi juda yuqori (Mohs qattiqligi 10), safir gofretni silliqlashda u sirtni tirnaydi, gofretning yorug'lik o'tkazuvchanligiga ta'sir qiladi va narxi qimmat;kremniy karbidini kesgandan so'ng, pürüzlülük RA odatda yuqori va tekislik yomon;Biroq, kremniyning qattiqligi etarli emas (Mohs qattiqligi 7) va silliqlash kuchi zaif, bu esa silliqlash jarayonida ko'p vaqt va mehnat talab qiladi.Shu sababli, bor karbid abraziv (Mohs qattiqligi 9.3) safir kristallarini qayta ishlash va maydalash uchun eng ideal materialga aylandi va safir gofretlarini ikki tomonlama silliqlashda va safir asosidagi LED epitaksial gofretlarni orqa tomondan yupqalash va parlatishda mukammal ishlashga ega.
Shuni ta'kidlash kerakki, bor karbid 600 ° C dan yuqori bo'lsa, sirt B2O3 plyonkasiga oksidlanadi, bu uni ma'lum darajada yumshatadi, shuning uchun u abraziv ilovalarda juda yuqori haroratda quruq silliqlash uchun mos emas, faqat mos keladi. silliqlash suyuqligi uchun.Biroq, bu xususiyat B4C ning yanada oksidlanishiga to'sqinlik qiladi, bu esa o'tga chidamli materiallarni qo'llashda noyob afzalliklarga ega.
2. Olovga chidamli materiallarda qo'llanilishi
Bor karbid oksidlanishga qarshi va yuqori haroratga chidamlilik xususiyatlariga ega.Odatda ilg'or shaklli va shaklsiz o'tga chidamli materiallar sifatida ishlatiladi va metallurgiyaning turli sohalarida, masalan, po'lat pechkalar va o'choq mebellarida keng qo'llaniladi.
Temir va po'lat sanoatida energiyani tejash va iste'molni kamaytirish va past karbonli po'lat va ultra past karbonli po'latni eritish ehtiyojlari bilan past uglerodli magnezium-uglerodli g'ishtlarni (odatda <8% uglerod miqdori) tadqiq qilish va ishlab chiqish. mukammal ishlashi bilan mahalliy va xorijiy sanoatning tobora ko'proq e'tiborini tortdi.Hozirgi vaqtda past uglerodli magnezium-uglerodli g'ishtlarning ishlashi odatda bog'langan uglerod strukturasini yaxshilash, magnesiya-uglerodli g'ishtlarning matritsa tuzilishini optimallashtirish va yuqori samarali antioksidantlarni qo'shish orqali yaxshilanadi.Ular orasida sanoat darajasidagi bor karbididan va qisman grafitlangan uglerod qorasidan tashkil topgan grafitlangan uglerod ishlatiladi.Kam uglerodli magneziya-uglerodli g'ishtlar uchun uglerod manbai va antioksidant sifatida ishlatiladigan qora kompozit kukun yaxshi natijalarga erishdi.
Bor karbid yuqori haroratda ma'lum darajada yumshaganligi sababli, u boshqa material zarralari yuzasiga biriktirilishi mumkin.Mahsulot zichlashgan bo'lsa ham, sirtdagi B2O3 oksidi plyonkasi ma'lum bir himoya hosil qilishi va oksidlanishga qarshi rol o'ynashi mumkin.Shu bilan birga, reaksiya natijasida hosil bo'lgan ustunli kristallar o'tga chidamli materialning matritsasi va bo'shliqlarida taqsimlanganligi sababli, g'ovaklik kamayadi, o'rta haroratning mustahkamligi yaxshilanadi va hosil bo'lgan kristallarning hajmi kengayadi, bu esa hajmni davolay oladi. qisqarish va yoriqlarni kamaytirish.
3. Milliy mudofaani kuchaytirish uchun ishlatiladigan o'q o'tkazmaydigan materiallar
Yuqori qattiqlik, yuqori quvvat, kichik o'ziga xos tortishish va yuqori ballistik qarshilik tufayli bor karbid, ayniqsa, engil o'q o'tkazmaydigan materiallar tendentsiyasiga mos keladi.Bu samolyotlar, transport vositalari, zirhlar va inson tanasini himoya qilish uchun eng yaxshi o'q o'tkazmaydigan materialdir;hozirda,Ba'zi mamlakatlarmudofaa sanoatida bor karbidga qarshi ballistik zirhlarni keng miqyosda qo'llashni rag'batlantirish maqsadida arzon narxlardagi bor karbid anti-ballistik zirh tadqiqotini taklif qildi.
4. Atom sanoatida qo'llanilishi
Bor karbid yuqori neytron yutilish kesimiga va keng neytron energiya spektriga ega va xalqaro miqyosda yadro sanoati uchun eng yaxshi neytron absorber sifatida tan olingan.Ular orasida bor-10 izotopining termal kesimi 347×10-24 sm2 gacha, gadoliniy, samariy va kadmiy kabi bir nechta elementlardan keyin ikkinchi o'rinda turadi va samarali termal neytron yutuvchi hisoblanadi.Bundan tashqari, bor karbid resurslarga boy, korroziyaga chidamli, yaxshi termal barqarorlik, radioaktiv izotoplar hosil qilmaydi va ikkilamchi nurlanish energiyasi kam, shuning uchun bor karbid yadroviy reaktorlarda nazorat materiallari va himoya materiallari sifatida keng qo'llaniladi.
Masalan, atom sanoatida yuqori haroratli gaz bilan sovutilgan reaktor ikkinchi o'chirish tizimi sifatida borni yutuvchi to'pni o'chirish tizimidan foydalanadi.Voqea sodir bo'lgan taqdirda, birinchi o'chirish tizimi ishlamay qolganda, ikkinchi o'chirish tizimi reaktorni o'chirish va sovuqni amalga oshirish uchun ko'p miqdordagi bor karbid pelletlarini ishlatadi. o'chirish, bunda yutish to'pi bor karbidini o'z ichiga olgan grafit sharidir.Yuqori haroratli gaz bilan sovutilgan reaktordagi bor karbid yadrosining asosiy vazifasi reaktorning quvvatini va xavfsizligini nazorat qilishdir.Uglerodli g'isht bor karbid neytron yutuvchi material bilan singdirilgan bo'lib, reaktor bosimli idishning neytron nurlanishini kamaytirishi mumkin.
Hozirgi vaqtda yadroviy reaktorlar uchun borid materiallari asosan quyidagi materiallarni o'z ichiga oladi: bor karbid (boshqaruvchi novdalar, himoya novdalar), borik kislotasi (moderator, sovutish suvi), bor po'lat (nazorat novdalari va yadroviy yoqilg'i va yadro chiqindilari uchun saqlash materiallari), bor Europium (yadro yonadigan zaharli material) va boshqalar.