pols de bor
| Bor | |
| Aspecte | Negre-marró |
| Fase a la STP | Sòlid |
| Punt de fusió | 2349 K (2076 °C) |
| Punt d'ebullició | 4200 K (3927 °C) |
| Densitat en estat líquid (a pf) | 2,08 g/cm3 |
| Calor de fusió | 50,2 kJ/mol |
| Calor de vaporització | 508 kJ/mol |
| Capacitat calorífica molar | 11,087 J/(mol·K) |
Especificació empresarial per a la pols de bor
| Nom del producte | component químic | Mida mitjana de les partícules | Aspecte | ||||||
| pols de bor | Nanobor ≥99,9% | Oxigen total ≤100 ppm | Ió metàl·lic (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | pólvora negra | ||||
| Pols de bor cristal·lí | Cristall de bor ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12% | Al≤1% | Ca≤0,08% | Si ≤0,05% | Cu ≤0,001% | -300 malla | Pols de color marró clar a gris fosc |
| Element amorf en pols de bor | Bor no cristal·lí ≥95% | Mg≤3% | Bor soluble en aigua ≤0,6% | Matèria insoluble en aigua ≤0,5% | Aigua i matèria volàtil ≤0,45% | Mida estàndard d'1 micra, altres mides disponibles a petició. | Pols de color marró clar a gris fosc | ||
Paquet: Bossa de paper d'alumini
Emmagatzematge: Conservació en condicions d'assecat segellades i emmagatzematge separat d'altres productes químics.
Quines són les aplicacions específiques del bor cristal·lí?
I. Indústria nuclear
Serveix com a material de control de la reacció de neutrons en reactors nuclears per regular la velocitat dels neutrons i mantenir un funcionament estable del reactor.
-Aprofita l'excepcional capacitat d'absorció de neutrons del bor cristal·lí per reduir o ajustar eficaçment el flux de neutrons, garantint la seguretat dels sistemes d'energia nuclear.
II. Aplicacions dels semiconductors
Dopant tipus P
Com a element del Grup III, el bor cristal·lí introdueix nivells d'acceptors en el silici i serveix com a dopant principal per a la fabricació de semiconductors de tipus P. Mitjançant processos d'implantació iònica o difusió, el control precís de la concentració de dopatge permet la formació de pous o substrats de tipus P en dispositius com ara díodes, transistors d'efecte de camp (FET) i transistors bipolars de porta aïllada (IGBT).
-Preparació de silici monocristal·lí de tipus P
Durant el creixement de silici monocristal·lí mitjançant el mètode de Czochralski (CZ) o Float Zone (FZ), s'afegeixen traces de bor cristal·lí d'alta puresa a la massa fosa de silici policristal·lí d'alta puresa. Aprofitant l'efecte de segregació del bor en el silici, s'obtenen monocristalls de silici de tipus P amb resistivitat controlable. Aquests monocristalls actuen com a materials de substrat fonamentals per a dispositius discrets, circuits integrats analògics i dispositius semiconductors de potència.
-Material font per a monocristalls de silici dopats amb bor
Com a font de bor pur, el bor cristal·lí es pot utilitzar per produir monocristalls de silici amb concentracions de bor específiques mitjançant el codopatge per fusió. En comparació amb altres fonts de bor (per exemple, borà, tribromur de bor), el bor cristal·lí ofereix una estabilitat de puresa superior i una uniformitat de dopatge superiors, cosa que el fa adequat per a requisits de substrat personalitzats en dispositius semiconductors d'alt rendiment com ara detectors i xips de potència d'alt voltatge.
-Requisits de puresa
Per garantir perfils de dopatge precisos i un alt rendiment del dispositiu, el bor cristal·lí ha de complir una puresa de grau semiconductor (normalment ≥99,9999%, és a dir, 6N o superior). Les impureses metàl·liques (per exemple, Fe, Cu, Na) s'han de controlar al nivell de ppb, amb límits estrictes sobre les impureses d'elements lleugers com el carboni i l'oxigen. Igual que els dopants de tipus N, com ara el fòsfor, l'antimoni i l'arsènic, el bor cristal·lí i el seu entorn de contacte amb el silici s'han de manipular en condicions ultra netes.
III. Òptica
-Utilitza les seves excel·lents propietats òptiques no lineals per aconseguir funcions com la modulació de la llum, l'escombrat de freqüència i la duplicació de freqüència.
-Aplicat en la fabricació de dispositius òptics com ara moduladors òptics, pintes de freqüència òptica i làsers.
Serveix com a medi de guany per a làsers infrarojos, amb una gran secció transversal d'emissió i un ampli rang espectral d'excitació.
IV. Materials d'alta duresa
-S'utilitza en la producció decarbur de bor (B₄C), un material ceràmic ultradur amb una excel·lent resistència al desgast i estabilitat a altes temperatures, àmpliament utilitzat en armilles antibales, eines dures, abrasius i ceràmica resistent al desgast.
-S'utilitza en la producció decompostos de grafit i bor (B₉), que tenen una estructura semblant al grafit, alta conductivitat elèctrica i estabilitat tèrmica, adequades per a aglutinants conductors d'alt rendiment, materials de gestió tèrmica i materials de fricció.
V. Militar i aeroespacial
-Materials resistents a la balística de ceràmica de bor d'alta puresa
-Retardants de bor d'alta puresa
-Agents de soldadura de bor d'alta puresa
-Explosius de bor d'alta puresa
-Propel·lents de coets rics en combustible de bor d'alta puresa / pobres en oxigen
VI. Aliatges i metal·lúrgia
-Aliatges de bor-coure d'alta puresa
-Aliatges de bor-titani d'alta puresa
-Diamant policristal·lí d'alta puresa dopat amb bor
-Eines de bor d'alta puresa superdures i resistents al desgast
-Planxes d'acer resistents a la corrosió del bor d'alta puresa
-Aliatges de bor-níquel d'alta puresa
-Aliatges de bor-crom d'alta puresa
-Aliatges de liti-bor (per a materials de bateries de nova generació)
-Aliatges superconductors de bor-magnesi
VII. Recobriments superficials (materials en nanopols)
-Els materials en pols de nanorecobriment de bor d'alta puresa es dipositen sobre les superfícies del substrat mitjançant pulverització catòdica, conferint les següents propietats als components:
Resistència al desgast
Resistència a la corrosió
Resistència a altes temperatures
Resistència a l'oxidació
Resistència a l'envelliment
-Compleix els requisits de funcionament extrems dels motors aeroespacials i altres entorns durs (per exemple, propietats optoelectròniques i magnètiques).
Quines són les aplicacions típiques del bor amorf?
I. Combustibles i propel·lents d'alta energia
1. Propelents sòlids per a coets:S'utilitza com a additiu d'alta energia per augmentar la velocitat de combustió i l'impuls específic, adequat per a míssils tàctics i sistemes de propulsió aeroespacial.
2. Combustibles d'alta energia per a coets i míssils:S'utilitza en la producció de compostos de borà (per exemple, diborà, decaborà) com a components clau de combustibles líquids o sòlids d'alta energia.
II. Indústria nuclear
1. Materials d'absorció de neutrons:Aprofitant l'alta secció transversal de captura de neutrons tèrmics del Bor-10 (¹⁰B), utilitzat en barres de control de reactors nuclears, sistemes d'aturada d'emergència i capes de blindatge de neutrons.
2. Comptadors de neutrons:Recobert a les parets interiors dels detectors per a la detecció de neutrons tèrmics i l'anàlisi de l'espectre d'energia.
3. Producció d'acer al bor:S'utilitza com a additiu de bor per fondre acers d'aliatge especials (acer al bor) per a components estructurals de reactors i peces de blindatge de neutrons.
III. Enginyeria Electrònica i Elèctrica
1. Elèctrodes d'encesa per a ignitrons:Després de la carbonització a 2300 ℃, s'utilitza com a materials de càtode per a nuclis d'ignició amb un llindar d'ignició baix i una alta resistència a l'ablació.
2. Matèries primeres per a càtodes d'alt rendimentS'utilitza per sintetitzar hexaborur de lantà (LaB₆), un càtode termoiònic altament estable i de llarga durada que s'aplica en microscopis electrònics i tubs de microones d'alta potència.
IV. Metal·lúrgia i processament de materials
1. Fosa d'acer d'aliatge especial:L'addició de traces de bor millora significativament la trempabilitat, la resistència a altes temperatures i la resistència a la irradiació de neutrons de l'acer.
2. Eliminador de gasos per a coure fos:Elimina l'oxigen i altres gasos dissolts del coure fos per millorar la conductivitat i la densitat.
3. Materials reforçats amb fibra de bor:S'utilitza com a matèria primera principal per a fibres de bor en compostos aeroespacials i equipaments esportius d'alt rendiment.
V. Catalitzadors i síntesi química
1. Catalitzadors de síntesi orgànica:S'utilitza en reaccions d'hidrogenació, deshidrogenació i reordenació selectives per millorar el rendiment i la selectivitat.
2. Catalitzadors de la indústria ceràmica:Promoure la sinterització a baixa temperatura i la densificació de ceràmiques de borur (per exemple, TiB₂, ZrB₂).
3. Síntesi de compostos de bor d'alta puresa:S'utilitza com a font de bor per produir àcid bòric d'alta puresa, borohidrur de sodi, nitrid de bor i altres productes químics fins.
4. Preparació d'halurs de bor d'alta puresa:S'utilitza per sintetitzar BBr₃, BCl₃, etc. d'alta puresa, com a fonts de difusió de semiconductors i dopants de fibra òptica.
VI. Sistemes de seguretat per a automòbils
- Iniciadors d'airbag: S'utilitzen com a component d'agents generadors de gas; en cas de col·lisió, es cremen ràpidament per produir nitrogen a alta pressió i inflar l'airbag.
VII. Indústria dels focs artificials i la pirotècnia
-Agents d'efectes pirotècnics: Produeixen flames verdes i espurnes brillants quan es cremen, utilitzats en focs artificials, bengales de senyalització i projectils il·luminadors militars.
VIII. Camps farmacèutic i biològic
-Intermediaris farmacèutics: s'utilitzen en la síntesi de fàrmacs que contenen bor (per exemple, boronofenilalanina) per a la teràpia de captura de neutrons de bor (BNCT) o com a fonts de dopatge per a materials antibacterians.
