Borový prášek
| Bór | |
| Vzhled | Černohnědá |
| Fáze v STP | Solidní |
| Bod tání | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Bod varu | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Hustota v kapalném stavu (při teplotě tání) | 2,08 g/cm3 |
| teplo tání | 50,2 kJ/mol |
| Výparné teplo | 508 kJ/mol |
| Molární tepelná kapacita | 11,087 J/(mol·K) |
Podniková specifikace pro borový prášek
| Název produktu | Chemická složka | Průměrná velikost částic | Vzhled | ||||||
| Borový prášek | Nano bór ≥99,9 % | Celkový kyslík ≤100 ppm | Kovový ion (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | Černý prach | ||||
| Krystalický borový prášek | Krystalický bor ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12 % | Al≤1% | Ca≤0,08 % | Si ≤0,05 % | Měď ≤0,001 % | -300 mesh | Světle hnědý až tmavě šedý prášek |
| Amorfní prvek bóru v prášku | Nekrystalický bor ≥95% | Mg≤3% | Vodorozpustný bor ≤0,6 % | Ve vodě nerozpustné látky ≤0,5% | Voda a těkavé látky ≤0,45 % | Standardní velikost 1 mikron, jiné velikosti jsou k dispozici na vyžádání. | Světle hnědý až tmavě šedý prášek | ||
Balení: Hliníková fóliová taška
Skladování: Uchovávejte v uzavřených sušných podmínkách odděleně od ostatních chemikálií.
Jaké jsou specifické aplikace krystalického boru?
I. Jaderný průmysl
- Slouží jako materiál pro řízení neutronové reakce v jaderných reaktorech k regulaci rychlosti neutronů a udržení stabilního provozu reaktoru.
-Využívá výjimečnou schopnost absorpce neutronů krystalického boru k efektivnímu snížení nebo úpravě neutronového toku a zajištění bezpečnosti jaderných energetických systémů.
II. Aplikace polovodičů
-P-typ příměsi
Krystalický bor, prvek III. skupiny, zavádí akceptorové hladiny do křemíku a slouží jako jádrový dopant pro výrobu polovodičů typu P. Prostřednictvím iontové implantace nebo difúzních procesů umožňuje přesné řízení koncentrace dopingu tvorbu jamek nebo substrátů typu P v zařízeních, jako jsou diody, tranzistory s efektem pole (FET) a bipolární tranzistory s izolovanou hradlou (IGBT).
-Příprava monokrystalického křemíku typu P
Během růstu monokrystalického křemíku metodou Czochralského (CZ) nebo metodou Float Zone (FZ) se do taveniny polykrystalického křemíku vysoké čistoty přidávají stopová množství vysoce čistého krystalického boru. Využitím segregačního efektu boru v křemíku se získají monokrystaly křemíku typu P s řízeným odporem. Tyto monokrystaly slouží jako základní substrátové materiály pro diskrétní součástky, analogové integrované obvody a výkonové polovodičové součástky.
-Výchozí materiál pro borem dopované křemíkové monokrystaly
Jako čistý zdroj boru lze krystalický bor použít k výrobě monokrystalů křemíku se specifikovanými koncentracemi boru pomocí tavného dopování. Ve srovnání s jinými zdroji boru (např. boran, bromid boritý) nabízí krystalický bor vynikající stabilitu čistoty a rovnoměrnost dopování, díky čemuž je vhodný pro zakázkové požadavky na substráty ve vysoce výkonných polovodičových součástkách, jako jsou detektory a vysokonapěťové výkonové čipy.
-Požadavky na čistotu
Aby byly zajištěny přesné profily dopování a vysoký výtěžek zařízení, musí krystalický bor splňovat čistotu polovodičové úrovně (obvykle ≥99,9999 %, tj. 6N nebo vyšší). Kovové nečistoty (např. Fe, Cu, Na) musí být kontrolovány na úrovni ppb s přísnými limity pro nečistoty lehkých prvků, jako je uhlík a kyslík. Stejně jako příměsi typu N, včetně fosforu, antimonu a arsenu, musí být krystalický bor a jeho kontaktní prostředí s křemíkem manipulováno za ultračistých podmínek.
III. Optika
-Využívá své vynikající nelineární optické vlastnosti k dosažení funkcí, jako je modulace světla, změna frekvence a zdvojnásobení frekvence.
-Používá se při výrobě optických zařízení, jako jsou optické modulátory, optické frekvenční hřebeny a lasery.
-Slouží jako zesilovací médium pro infračervené lasery, vyznačuje se velkým emisním průřezem a širokým excitačním spektrálním rozsahem.
IV. Materiály s vysokou tvrdostí
-Používá se při výroběkarbid boru (B₄C), ultra tvrdý keramický materiál s vynikající odolností proti opotřebení a stabilitou při vysokých teplotách, široce používaný v neprůstřelných vestách, tvrdých nástrojích, abrazivech a otěruvzdorné keramice.
-Používá se při výroběsloučeniny boru s grafitem (B₉), které mají grafitovou strukturu, vysokou elektrickou vodivost a tepelnou stabilitu, vhodné pro vysoce výkonná vodivá pojiva, materiály pro řízení tepla a třecí materiály.
V. Vojenský a letecký průmysl
-Vysoce čisté balisticky odolné materiály z boru a keramiky
-Vysoce čisté zpomalovače boru
-Vysoce čisté svařovací činidla s bórem
-Vysoce čisté boronové trhaviny
- Vysoce čisté raketové palivo bohaté na bor / chudé na kyslík
VI. Slitiny a metalurgie
-Vysoce čisté slitiny bóru a mědi
-Vysoce čisté slitiny bóru a titanu
- Vysoce čistý polykrystalický diamant dopovaný borem
-Vysoce čistý bór, supertvrdé nástroje odolné proti opotřebení
- Vysoce čisté bórové ocelové desky odolné proti korozi
-Vysoce čisté slitiny bóru a niklu
-Vysoce čisté slitiny bóru a chromu
-Slitiny lithia a bóru (pro materiály baterií nové generace)
-Supravodivé slitiny bóru a hořčíku
VII. Povrchové povlaky (nanopráškové materiály)
-Vysoce čisté práškové materiály s nanovrstvou bóru se nanášejí na povrch substrátu naprašováním, čímž se součástkám dodávají následující vlastnosti:
Odolnost proti opotřebení
Odolnost proti korozi
Odolnost vůči vysokým teplotám
Odolnost proti oxidaci
Odolnost proti stárnutí
-Splňuje extrémní provozní požadavky leteckých motorů a dalších náročných prostředí (např. optoelektronické, magnetické vlastnosti).
Jaké jsou typické aplikace amorfního boru?
I. Vysoce energetická paliva a pohonné látky
1. Tuhá raketová paliva:Používá se jako vysokoenergetická přísada pro zvýšení rychlosti hoření a specifického impulsu, vhodná pro taktické rakety a letecké posilovací systémy.
2. Vysokoenergetická paliva pro rakety a řízené střely:Používá se při výrobě boranových sloučenin (např. diboranu, dekaboranu) jako klíčových složek kapalných nebo pevných vysokoenergetických paliv.
II. Jaderný průmysl
1. Materiály pro absorpci neutronů:Využití vysokého průřezu záchytu tepelných neutronů u bóru-10 (¹⁰B), používaného v řídicích tyčích jaderných reaktorů, systémech nouzového odstavení a vrstvách stínění neutronů.
2. Neutronové čítače:Povrchová vrstva na vnitřních stěnách detektorů pro detekci tepelných neutronů a analýzu energetického spektra.
3. Výroba bórové oceli:Používá se jako přísada bóru k tavení speciálních legovaných ocelí (borové oceli) pro konstrukční součásti reaktorů a díly pro neutronové stínění.
III. Elektrotechnika a elektrotechnika
1. Zapalovací elektrody pro zapalovače:Po karbonizaci při 2300 ℃ se používají jako katodové materiály pro zapalovací jádra s nízkým prahem zapálení a vysokou odolností proti ablaci.
2. Suroviny pro vysoce výkonné katodyPoužívá se k syntéze hexaboridu lanthanu (LaB₆), vysoce stabilní termionické katody s dlouhou životností používané v elektronových mikroskopech a výkonných mikrovlnných trubicích.
IV. Metalurgie a zpracování materiálů
1. Tavení speciální legované oceli:Stopové přidání boru významně zlepšuje prokalitelnost, pevnost za vysokých teplot a odolnost oceli vůči neutronovému záření.
2. Lapač plynů pro roztavenou měď:Odstraňuje kyslík a další rozpuštěné plyny z roztavené mědi, čímž zvyšuje vodivost a hustotu.
3. Materiály vyztužené borovými vlákny:Používá se jako základní surovina pro bórová vlákna v leteckých kompozitech a vysoce výkonném sportovním vybavení.
V. Katalyzátory a chemická syntéza
1. Katalyzátory organické syntézy:Používá se v selektivních hydrogenačních, dehydrogenačních a přesmykových reakcích ke zlepšení výtěžku a selektivity.
2. Katalyzátory v keramickém průmyslu:Podporují nízkoteplotní spékání a zhušťování boridové keramiky (např. TiB₂, ZrB₂).
3. Syntéza vysoce čistých sloučenin boru:Používá se jako zdroj boru k výrobě vysoce čisté kyseliny borité, tetrahydridu sodného, nitridu boru a dalších jemných chemikálií.
4. Příprava vysoce čistých halogenidů boru:Používá se k syntéze vysoce čistých BBr₃, BCl₃ atd. jako difúzních zdrojů polovodičů a příměsí optických vláken.
VI. Bezpečnostní systémy automobilů
-Iniciátory airbagů: Používají se jako součást plynotvorných látek; při srážce rychle hoří a vytváří dusík pod vysokým tlakem, který nafoukne airbag.
VII. Průmysl ohňostrojů a pyrotechniky
-Pyrotechnické látky: Při hoření produkují zelené plameny a jasné jiskry, používají se v ohňostrojích, signálních světlicích a vojenských osvětlovacích projektilech.
VIII. Farmaceutické a biologické obory
-Farmaceutické meziprodukty: Používají se při syntéze léčiv obsahujících bor (např. boronfenylalanin) pro terapii záchytu neutronů borenem (BNCT) nebo jako dopingové zdroje pro antibakteriální materiály.
