Bor karbid qeyri-üzvi qeyri-metal materiallara aid olan qara almaz kimi tanınan metal parıltılı qara kristaldır.Hal-hazırda, hər kəs bor karbid materialı ilə tanışdır, bu, güllə keçirməyən zirehlərin tətbiqi ilə əlaqədar ola bilər, çünki keramika materialları arasında ən aşağı sıxlığa malikdir, yüksək elastik modul və yüksək sərtlik üstünlüklərinə malikdir və yaxşı istifadəyə nail ola bilər. mərmiləri udmaq üçün mikro-sınıq.Enerjinin təsiri, yükü mümkün qədər aşağı tutarkən.Amma əslində bor karbid bir çox başqa unikal xüsusiyyətlərə malikdir ki, bu da onu aşındırıcı materiallarda, odadavamlı materiallarda, nüvə sənayesində, aerokosmik və digər sahələrdə mühüm rol oynaya bilər.
xassələribor karbid
Fiziki xüsusiyyətlərə görə, bor karbidinin sərtliyi yalnız almaz və kub bor nitridindən sonra olur və hələ də yüksək temperaturda yüksək gücü saxlaya bilir, bu da ideal yüksək temperaturda aşınmaya davamlı material kimi istifadə edilə bilər;bor karbidinin sıxlığı çox kiçikdir (nəzəri sıxlıq cəmi 2,52 q/sm3), adi keramika materiallarından daha yüngüldür və aerokosmik sahədə istifadə edilə bilər;bor karbid güclü neytron udma qabiliyyətinə, yaxşı istilik sabitliyinə və 2450 ° C ərimə nöqtəsinə malikdir, buna görə də nüvə sənayesində geniş istifadə olunur.Neytronun neytron udma qabiliyyəti B elementlərini əlavə etməklə daha da yaxşılaşdırıla bilər;spesifik morfologiyaya və quruluşa malik bor karbid materialları da xüsusi fotoelektrik xüsusiyyətlərə malikdir;əlavə olaraq, bor karbid yüksək ərimə nöqtəsinə, yüksək elastik modula, aşağı genişlənmə əmsalı və yaxşı xüsusiyyətlərə malikdir.Məsələn, korroziyaya davamlı və aşınmaya davamlı hissələr, gülləkeçirməyən zirehlərin hazırlanması, reaktorun idarəetmə çubuqları və termoelektrik elementlər və s.
Kimyəvi xassələrinə görə bor karbid otaq temperaturunda turşular, qələvilər və əksər qeyri-üzvi birləşmələrlə reaksiya vermir, otaq temperaturunda isə oksigen və halogen qazlarla çətin reaksiya verir və kimyəvi xassələri sabitdir.Bundan əlavə, bor karbid tozu halogen tərəfindən bir polad borlama agenti kimi aktivləşdirilir və bor poladın səthinə sızaraq bir dəmir borid filmi meydana gətirir və bununla da materialın möhkəmliyini və aşınma müqavimətini artırır və kimyəvi xüsusiyyətləri əladır.
Hamımız bilirik ki, materialın təbiəti istifadəni müəyyənləşdirir, buna görə də bor karbid tozunun hansı tətbiqlərdə üstün performansı var?Ar-Ge mərkəzinin mühəndisləriUrbanMines Tech.Co., Ltd aşağıdakı xülasə etdi.
tətbiqibor karbid
1. Bor karbid cilalayıcı aşındırıcı kimi istifadə olunur
Bor karbidinin aşındırıcı kimi tətbiqi əsasən sapfirin üyüdülməsi və cilalanması üçün istifadə olunur.Super sərt materiallar arasında bor karbidinin sərtliyi alüminium oksidi və silisium karbidindən daha yaxşıdır, almaz və kub bor nitridindən sonra ikinci yerdədir.Sapphire yarımkeçirici GaN/Al 2 O3 işıq yayan diodlar (LED), SOI və SOS geniş miqyaslı inteqral sxemlər və superkeçirici nanostruktur filmlər üçün ən ideal substrat materialıdır.Səthin hamarlığı çox yüksəkdir və ultra hamar olmalıdır. Zərər dərəcəsi yoxdur.Sapfir kristalının yüksək möhkəmliyinə və yüksək sərtliyinə görə (Mohs sərtliyi 9) emal müəssisələrinə böyük çətinliklər gətirmişdir.
Materiallar və üyüdülmə baxımından sapfir kristallarının emalı və üyüdülməsi üçün ən yaxşı materiallar sintetik almaz, bor karbid, silisium karbid və silisium dioksiddir.Süni almazın sərtliyi çox yüksəkdir (Mohs sərtliyi 10) sapfir gofreti üyüdərkən səthi cızacaq, vaflinin işıq keçiriciliyinə təsir edəcək və qiyməti bahadır;silisium karbidini kəsdikdən sonra, pürüzlülük RA adətən yüksəkdir və düzlük zəifdir;Bununla belə, silisiumun sərtliyi kifayət deyil (Mohs sərtliyi 7) və üyütmə qüvvəsi zəifdir, bu da üyüdülmə prosesində vaxt və əmək tələb edir.Buna görə də, bor karbid abraziv (Mohs sərtliyi 9.3) sapfir kristallarının emalı və üyüdülməsi üçün ən ideal materiala çevrilmişdir və sapfir vaflilərinin ikitərəfli üyüdülməsində və sapfir əsaslı LED epitaksial vaflilərin arxa incəlməsində və cilalanmasında əla performansa malikdir.
Qeyd etmək lazımdır ki, bor karbid 600 ° C-dən yuxarı olduqda, səth B2O3 filminə oksidləşəcək və bu onu müəyyən dərəcədə yumşaldacaq, buna görə də aşındırıcı tətbiqlərdə çox yüksək temperaturda quru üyüdülmə üçün uyğun deyil, yalnız uyğundur. maye cilalama üçün.Bununla belə, bu xüsusiyyət B4C-nin daha da oksidləşməsinin qarşısını alır və odadavamlı materialların tətbiqində unikal üstünlüklərə malikdir.
2. Odadavamlı materiallarda tətbiqi
Bor karbid antioksidləşmə və yüksək temperatur müqaviməti xüsusiyyətlərinə malikdir.Ümumiyyətlə qabaqcıl formalı və formasız odadavamlı materiallar kimi istifadə olunur və polad sobalar və soba mebelləri kimi metallurgiyanın müxtəlif sahələrində geniş istifadə olunur.
Dəmir və polad sənayesində enerjiyə qənaət və istehlakın azaldılması və aşağı karbonlu polad və ultra aşağı karbonlu poladın əridilməsi ehtiyacları ilə aşağı karbonlu maqnezium-karbonlu kərpiclərin tədqiqi və inkişafı (ümumiyyətlə <8% karbon tərkibi) əla performansı ilə yerli və xarici sənayelərin getdikcə daha çox diqqətini cəlb etmişdir.Hal-hazırda, aşağı karbonlu maqnezium-karbonlu kərpiclərin performansı ümumiyyətlə birləşdirilmiş karbon strukturunun yaxşılaşdırılması, maqnezi-karbon kərpiclərinin matris strukturunun optimallaşdırılması və yüksək effektiv antioksidanların əlavə edilməsi ilə yaxşılaşdırılır.Onların arasında sənaye dərəcəli bor karbidindən və qismən qrafitləşmiş karbon qarasından ibarət qrafitləşdirilmiş karbon istifadə olunur.Aşağı karbonlu maqnezia-karbonlu kərpiclər üçün karbon mənbəyi və antioksidant kimi istifadə edilən qara kompozit toz yaxşı nəticələr əldə etmişdir.
Bor karbid yüksək temperaturda müəyyən dərəcədə yumşalacağından, digər material hissəciklərinin səthinə yapışdırıla bilər.Məhsul sıxlaşsa belə, səthdəki B2O3 oksid filmi müəyyən bir qorunma yarada və oksidləşmə əleyhinə rol oynaya bilər.Eyni zamanda, reaksiya nəticəsində yaranan sütunlu kristallar odadavamlı materialın matrisində və boşluqlarında paylandığı üçün gözeneklilik azalır, orta temperaturun dayanıqlığı yaxşılaşır və əmələ gələn kristalların həcmi genişlənir ki, bu da həcmi yaxşılaşdıra bilər. daralır və çatlaqları azaldır.
3. Milli müdafiəni gücləndirmək üçün istifadə edilən gülləkeçirməz materiallar
Yüksək sərtliyi, yüksək gücü, kiçik xüsusi çəkisi və yüksək ballistik müqaviməti sayəsində bor karbid xüsusilə yüngül güllə keçirməyən materialların tendensiyası ilə uyğun gəlir.Təyyarələrin, nəqliyyat vasitələrinin, zirehlərin və insan bədənlərinin qorunması üçün ən yaxşı gülləkeçirməz materialdır;hazırda,Bəzi ölkələrmüdafiə sənayesində bor karbid anti-ballistik zirehlərin geniş miqyaslı istifadəsini təşviq etmək məqsədi ilə aşağı qiymətli bor karbid anti-ballistik zireh tədqiqatını təklif etdilər.
4. Nüvə sənayesində tətbiqi
Bor karbid yüksək neytron udma en kəsiyinə və geniş neytron enerji spektrinə malikdir və beynəlxalq səviyyədə nüvə sənayesi üçün ən yaxşı neytron uducu kimi tanınır.Onların arasında bor-10 izotopunun istilik kəsimi 347×10-24 sm2-ə qədər yüksəkdir, gadolinium, samarium və kadmium kimi bir neçə elementdən sonra ikinci yerdədir və effektiv termal neytron uducudur.Bundan əlavə, bor karbid ehtiyatlarla zəngindir, korroziyaya davamlıdır, yaxşı termal sabitliyə malikdir, radioaktiv izotoplar əmələ gətirmir və ikinci dərəcəli şüa enerjisi azdır, buna görə də bor karbid nüvə reaktorlarında nəzarət materialları və qoruyucu materiallar kimi geniş istifadə olunur.
Məsələn, nüvə sənayesində yüksək temperaturlu qazla soyudulan reaktor ikinci söndürmə sistemi kimi bor udma topunun bağlanma sistemindən istifadə edir.Qəza halında, birinci söndürmə sistemi sıradan çıxdıqda, ikinci söndürmə sistemi reaktoru bağlamaq və soyuqluğu həyata keçirmək üçün çox sayda bor karbid qranullarından istifadə edir. udma topunun bor karbid olan qrafit kürəsidir.Yüksək temperaturlu qazla soyudulan reaktorda bor karbid nüvəsinin əsas funksiyası reaktorun gücünü və təhlükəsizliyini idarə etməkdir.Karbon kərpici bor karbid neytron udma materialı ilə hopdurulmuşdur ki, bu da reaktorun təzyiq qabının neytron şüalanmasını azalda bilər.
Hal-hazırda nüvə reaktorları üçün borid materiallarına əsasən aşağıdakı materiallar daxildir: bor karbid (idarəetmə çubuqları, qoruyucu çubuqlar), bor turşusu (moderator, soyuducu), bor poladı (nüvə yanacağı və nüvə tullantıları üçün idarəetmə çubuqları və saxlama materialları), bor Europium (əsas yandırıla bilən zəhər materialı) və s.