
| بور | |
| ظاهر | مشکی-قهوهای |
| فاز در STP | جامد |
| نقطه ذوب | ۲۳۴۹ کلوین (۲۰۷۶ درجه سانتیگراد، ۳۷۶۹ درجه فارنهایت) |
| نقطه جوش | ۴۲۰۰ کلوین (۳۹۲۷ درجه سانتیگراد، ۷۱۰۱ درجه فارنهایت) |
| چگالی در حالت مایع (در mp) | ۲.۰۸ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| گرمای همجوشی | ۵۰.۲ کیلوژول بر مول |
| گرمای تبخیر | ۵۰۸ کیلوژول بر مول |
| ظرفیت گرمایی مولی | ۱۱.۰۸۷ ژول بر (مول · کلوین) |
مشخصات سازمانی برای پودر بور
| نام محصول | جزء شیمیایی | اندازه متوسط ذرات | ظاهر | ||||||
| پودر بور | نانو بور ≥99.9% | اکسیژن کل ≤100ppm | یون فلزی (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80 نانومتر | پودر سیاه | ||||
| پودر بور کریستالی | کریستال بور ≥99٪ | منیزیم≤3٪ | آهن≤0.12٪ | آل≤1٪ | کلسیم≤0.08٪ | سی ≤0.05٪ | مس ≤0.001% | -300 مش | پودر قهوه ای روشن تا خاکستری تیره |
| پودر بور عنصر آمورف | بور غیر کریستالی ≥95٪ | منیزیم≤3٪ | بور محلول در آب ≤0.6٪ | ماده نامحلول در آب ≤0.5٪ | آب و مواد فرار ≤0.45% | اندازه استاندارد ۱ میکرون، اندازههای دیگر بنا به درخواست موجود است. | پودر قهوه ای روشن تا خاکستری تیره | ||
بسته بندی: کیسه فویل آلومینیومی
انبارداری: در شرایط خشک و دربسته نگهداری شود و جدا از سایر مواد شیمیایی نگهداری شود.
کاربردهای خاص بور کریستالی چیست؟
۱. صنعت هستهای
-به عنوان ماده کنترل واکنش نوترونی در راکتورهای هستهای برای تنظیم سرعت نوترون و حفظ عملکرد پایدار راکتور عمل میکند.
- از ظرفیت جذب نوترون استثنایی بور کریستالی برای کاهش یا تنظیم مؤثر شار نوترون استفاده میکند و ایمنی سیستمهای انرژی هستهای را تضمین میکند.
دوم. کاربردهای نیمههادی
-آلایش نوع P
بور کریستالی به عنوان یک عنصر گروه III، سطوح پذیرنده را در سیلیکون معرفی میکند و به عنوان ناخالصی اصلی برای ساخت نیمههادیهای نوع P عمل میکند. از طریق فرآیندهای کاشت یا انتشار یون، کنترل دقیق غلظت ناخالصی، تشکیل چاهها یا زیرلایههای نوع P را در دستگاههایی از جمله دیودها، ترانزیستورهای اثر میدانی (FET) و ترانزیستورهای دوقطبی با گیت عایقبندی شده (IGBT) امکانپذیر میسازد.
-تهیه سیلیکون تک بلوری نوع P
در طول رشد سیلیکون تکبلوری از طریق روش Czochralski (CZ) یا Float Zone (FZ)، مقادیر ناچیزی از بور کریستالی با خلوص بالا به مذاب سیلیکون پلیبلوری با خلوص بالا اضافه میشود. با استفاده از اثر جداسازی بور در سیلیکون، تکبلوریهای سیلیکون نوع P با مقاومت ویژه قابل کنترل به دست میآیند. چنین تکبلوریهایی به عنوان مواد زیرلایه اساسی برای دستگاههای گسسته، مدارهای مجتمع آنالوگ و دستگاههای نیمههادی قدرت عمل میکنند.
-ماده اولیه برای تک بلورهای سیلیکونی آلاییده شده با بور
به عنوان یک منبع بور خالص، بور کریستالی میتواند برای تولید تک کریستالهای سیلیکون با غلظتهای مشخص بور از طریق آلایش مذاب استفاده شود. در مقایسه با سایر منابع بور (به عنوان مثال، بوران، بور تریبرومید)، بور کریستالی پایداری خلوص و یکنواختی آلایش بالاتری را ارائه میدهد و آن را برای نیازهای زیرلایه سفارشی در دستگاههای نیمههادی با کارایی بالا مانند آشکارسازها و تراشههای قدرت ولتاژ بالا مناسب میسازد.
الزامات خلوص
برای اطمینان از پروفایلهای دقیق آلایش و بازده بالای دستگاه، بور کریستالی باید خلوص درجه نیمههادی (معمولاً ≥99.9999٪، یعنی 6N یا بالاتر) را داشته باشد. ناخالصیهای فلزی (مثلاً آهن، مس، سدیم) باید در سطح ppb کنترل شوند، و محدودیتهای دقیقی برای ناخالصیهای عناصر سبک مانند کربن و اکسیژن اعمال شود. مانند آلایشهای نوع N شامل فسفر، آنتیموان و آرسنیک، بور کریستالی و محیط تماس آن با سیلیکون باید در شرایط فوقالعاده تمیز بررسی شوند.
III. اپتیک
- از خواص نوری غیرخطی برجسته خود برای دستیابی به عملکردهایی از جمله مدولاسیون نور، جابجایی فرکانس و دو برابر کردن فرکانس استفاده میکند.
-در ساخت دستگاههای نوری مانند مدولاتورهای نوری، شانههای فرکانس نوری و لیزرها کاربرد دارد.
-به عنوان محیط تقویت برای لیزرهای مادون قرمز عمل میکند، که دارای سطح مقطع انتشار بزرگ و محدوده طیفی تحریک گسترده است.
IV. مواد با سختی بالا
-مورد استفاده در تولیدکاربید بور (B₄C)، یک ماده سرامیکی فوق سخت با مقاومت سایشی عالی و پایداری در دمای بالا، که به طور گسترده در جلیقههای ضد گلوله، ابزارهای سخت، مواد ساینده و سرامیکهای مقاوم در برابر سایش استفاده میشود.
-مورد استفاده در تولیدترکیبات بور گرافیت (B₉)که دارای ساختاری شبیه گرافیت، رسانایی الکتریکی بالا و پایداری حرارتی هستند، برای چسبهای رسانای با کارایی بالا، مواد مدیریت حرارتی و مواد اصطکاکی مناسب میباشند.
V. نظامی و هوافضا
- مواد سرامیکی بور با خلوص بالا و مقاوم در برابر بالستیک
- بازدارندههای بور با خلوص بالا
- عوامل جوشکاری بور با خلوص بالا
مواد منفجره بور با خلوص بالا
- سوختهای غنی از بور با خلوص بالا / سوختهای بدون اکسیژن برای موشک
ششم. آلیاژها و متالورژی
آلیاژهای بور-مس با خلوص بالا
آلیاژهای بور-تیتانیوم با خلوص بالا
الماس پلی کریستالی آلاییده شده با بور با خلوص بالا
ابزارهای فوق العاده سخت و مقاوم در برابر سایش با بور با خلوص بالا
صفحات فولادی مقاوم در برابر خوردگی بور با خلوص بالا
آلیاژهای بور-نیکل با خلوص بالا
آلیاژهای بور-کروم با خلوص بالا
آلیاژهای لیتیوم-بور (برای مواد باتری نسل بعدی)
آلیاژهای ابررسانای بور-منیزیم
VII. پوششهای سطحی (مواد نانوپودری)
مواد پودری نانوپوشش بور با خلوص بالا از طریق کندوپاش روی سطوح زیرلایه رسوب داده میشوند و خواص زیر را به قطعات میدهند:
مقاومت سایشی
مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر دمای بالا
مقاومت در برابر اکسیداسیون
مقاومت در برابر پیری
- الزامات عملیاتی شدید موتورهای هوافضا و سایر محیطهای خشن (به عنوان مثال، خواص نوری-الکترونیکی، مغناطیسی) را برآورده میکند.
کاربردهای معمول بور آمورف چیست؟
۱. سوختها و پیشرانهای پرانرژی
۱. سوختهای جامد موشک:به عنوان یک افزودنی پرانرژی برای افزایش سرعت سوزش و تکانه ویژه، مناسب برای موشکهای تاکتیکی و سیستمهای تقویتکننده هوافضا استفاده میشود.
۲. سوختهای پرانرژی برای موشکها و راکتها:در تولید ترکیبات بوران (مثلاً دیبوران، دکابوران) به عنوان اجزای کلیدی سوختهای مایع یا جامد پرانرژی استفاده میشود.
دوم. صنعت هستهای
۱. مواد جاذب نوترون:با بهرهگیری از سطح مقطع جذب نوترون حرارتی بالای بور-۱۰ (¹⁰B)، که در میلههای کنترل راکتور هستهای، سیستمهای خاموش کردن اضطراری و لایههای محافظ نوترونی استفاده میشود.
۲. شمارندههای نوترونی:روی دیوارههای داخلی آشکارسازها برای آشکارسازی نوترون حرارتی و تجزیه و تحلیل طیف انرژی پوشش داده میشود.
۳. تولید فولاد بورون:به عنوان افزودنی بور برای ذوب فولادهای آلیاژی ویژه (فولاد بور) برای اجزای سازه راکتور و قطعات محافظ نوترون استفاده میشود.
III. مهندسی الکترونیک و برق
1. الکترودهای جرقه زن برای ایگنیترون:پس از کربنیزاسیون در دمای ۲۳۰۰ درجه سانتیگراد، به عنوان مواد کاتدی برای هستههای احتراق با آستانه احتراق پایین و مقاومت در برابر فرسایش بالا استفاده میشود.
۲. مواد اولیه برای کاتدهای با کارایی بالابرای سنتز هگزابورید لانتانیم (LaB₆)، یک کاتد ترمیونی بسیار پایدار و با عمر طولانی که در میکروسکوپهای الکترونی و لامپهای مایکروویو پرقدرت استفاده میشود، استفاده میشود.
چهارم. متالورژی و فرآوری مواد
۱. ذوب فولاد آلیاژی ویژه:افزودن مقدار کمی بور به طور قابل توجهی سختی پذیری، استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر تابش نوترونی فولاد را بهبود میبخشد.
۲. گازگیر برای مس مذاب:اکسیژن و سایر گازهای محلول را از مس مذاب حذف میکند تا رسانایی و چگالی را افزایش دهد.
۳. مواد تقویتشده با فیبر بور:به عنوان ماده اولیه اصلی برای الیاف بور در کامپوزیتهای هوافضا و تجهیزات ورزشی با کارایی بالا استفاده میشود.
V. کاتالیزورها و سنتز شیمیایی
۱. کاتالیزورهای سنتز آلی:در واکنشهای هیدروژناسیون انتخابی، دهیدروژناسیون و بازآرایی برای بهبود بازده و گزینشپذیری استفاده میشود.
۲. کاتالیزورهای صنعت سرامیک:افزایش زینترینگ و تراکم سرامیکهای بوریدی (مانند TiB₂، ZrB₂) در دمای پایین.
۳. سنتز ترکیبات بور با خلوص بالا:به عنوان منبع بور برای تولید اسید بوریک با خلوص بالا، سدیم بوروهیدرید، نیترید بور و سایر مواد شیمیایی ریز استفاده میشود.
۴. تهیه هالیدهای بور با خلوص بالا:برای سنتز BBr₃، BCl₃ و غیره با خلوص بالا، به عنوان منابع انتشار نیمههادی و ناخالصیهای فیبر نوری استفاده میشود.
ششم. سیستمهای ایمنی خودرو
- آغازگرهای کیسه هوا: به عنوان جزئی از عوامل تولید گاز استفاده میشود؛ در هنگام برخورد، به سرعت میسوزد تا نیتروژن با فشار بالا تولید کند و کیسه هوا را باد کند.
VII. صنعت آتشبازی و مواد آتشزا
عوامل آتشزا: هنگام سوختن شعلههای سبز و جرقههای روشن تولید میکنند و در آتشبازی، منورهای سیگنالدهنده و پرتابههای منور نظامی استفاده میشوند.
هشتم. زمینههای دارویی و بیولوژیکی
واسطههای دارویی: در سنتز داروهای حاوی بور (مثلاً بورونوفنیلآلانین) برای درمان با جذب نوترون بور (BNCT) یا به عنوان منابع دوپینگ برای مواد ضد باکتری استفاده میشود.