Boorijauhe
| Boori | |
| Ulkonäkö | Mustanruskea |
| Vaihe STP:ssä | Kiinteä |
| Sulamispiste | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Kiehumispiste | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Tiheys nestemäisenä (sp.) | 2,08 g/cm³ |
| Sulamislämpö | 50,2 kJ/mol |
| Höyrystymislämpö | 508 kJ/mol |
| Molaarinen lämpökapasiteetti | 11,087 J/(mol·K) |
Boorijauheen yritysspesifikaatio
| Tuotteen nimi | Kemiallinen komponentti | Keskimääräinen hiukkaskoko | Ulkonäkö | ||||||
| Boorijauhe | Nanoboori ≥99,9% | Kokonaishappi ≤100 ppm | Metalli-ioni (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50–80 nm | Musta ruuti | ||||
| Kristalli boorijauhe | Boorikide ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12 % | Al≤1% | Ca≤0,08% | Pii ≤0,05 % | Kupari ≤0,001 % | -300 mesh | Vaaleanruskeasta tummanharmaaseen jauheeseen |
| Amorfinen elementti boorijauhe | Boori ei-kiteinen ≥95% | Mg≤3% | Vesiliukoinen boori ≤0,6% | Veteen liukenematon aine ≤0,5% | Vesi ja haihtuvat aineet ≤0,45% | Vakiokoko 1 mikroni, muita kokoja saatavilla pyynnöstä. | Vaaleanruskeasta tummanharmaaseen jauheeseen | ||
Pakkaus: Alumiinifoliopussi
Varastointi: Säilytys suljetuissa kuivausolosuhteissa ja erillään muista kemikaaleista.
Mitkä ovat kiteisen boorin erityiset sovellukset?
I. Ydinteollisuus
-Toimii neutronireaktion säätömateriaalina ydinreaktoreissa neutronien nopeuden säätelemiseksi ja reaktorin vakaan toiminnan ylläpitämiseksi.
-Hyödyntää kiteisen boorin poikkeuksellista neutronien absorptiokykyä neutronivuon tehokkaaseen vähentämiseen tai säätämiseen ja varmistaa ydinenergiajärjestelmien turvallisuuden.
II. Puolijohdesovellukset
-P-tyyppinen seostusaine
Ryhmän III alkuaineena kiteinen boori tuo piihin akseptoritasoja ja toimii ydinseostusaineena P-tyypin puolijohteiden valmistuksessa. Ioni-istutuksen tai diffuusioprosessien avulla seostuspitoisuuden tarkka säätö mahdollistaa P-tyypin kaivojen tai substraattien muodostumisen laitteissa, kuten diodeissa, kenttätransistoreissa (FET) ja eristetyllä hilaelektrodilla varustetuissa bipolaaritransistoreissa (IGBT).
-P-tyypin monokiteisen piin valmistus
Monokiteisen piin kasvatuksessa Czochralski (CZ) tai Float Zone (FZ) -menetelmällä lisätään erittäin puhdasta kiteistä booria erittäin puhdasta polykiteistä piisulaa vasten. Boorin erottumisvaikutusta piissä hyödyntämällä saadaan P-tyypin piitä sisältäviä yksittäiskiteitä, joilla on säädettävä resistiivisyys. Tällaiset yksittäiskiteet toimivat perusmateriaaleina erillisille laitteille, analogisille integroiduille piireille ja tehopuolijohdelaitteille.
-Lähdemateriaali boorilla seostetuille piisyksittäisille kiteille
Puhtaana boorin lähteenä kiteistä booria voidaan käyttää piin yksittäiskiteiden tuottamiseen tietyillä booripitoisuuksilla sulateseostuksen avulla. Verrattuna muihin boorin lähteisiin (esim. boraani, booritribromidi), kiteinen boori tarjoaa erinomaisen puhtausvakauden ja seostuksen tasaisuuden, mikä tekee siitä sopivan räätälöityihin substraattivaatimuksiin korkean suorituskyvyn puolijohdelaitteissa, kuten ilmaisimissa ja suurjännitepiirissä.
-Puhtausvaatimukset
Tarkkojen dopingprofiilien ja laitteen korkean saannon varmistamiseksi kiteisen boorin on oltava puolijohdelaatuista (tyypillisesti ≥99,9999 % eli 6N tai korkeampi). Metalliepäpuhtauksia (esim. Fe, Cu, Na) on valvottava ppb-tasolla, ja kevyiden alkuaineiden epäpuhtauksille, kuten hiilelle ja hapelle, on asetettava tiukat rajoitukset. Kuten N-tyypin dopingaineita, kuten fosforia, antimonia ja arseenia, kiteistä booria ja sen ja piin välistä kosketusympäristöä on käsiteltävä erittäin puhtaissa olosuhteissa.
III. Optiikka
-Hyödyntää erinomaisia epälineaarisia optisia ominaisuuksiaan saavuttaakseen toimintoja, kuten valon modulointia, taajuuden pyyhkäisyä ja taajuuden kaksinkertaistamista.
-Käytetään optisten laitteiden, kuten optisten modulaattoreiden, optisten taajuuskampojen ja lasereiden, valmistuksessa.
-Toimii infrapunalasereiden vahvistusväliaineena, jolla on suuri emissiopoikkileikkaus ja laaja viritysspektrialue.
IV. Erittäin kovat materiaalit
-Käytetään tuotannossaboorikarbidi (B₄C), erittäin kova keraaminen materiaali, jolla on erinomainen kulutuskestävyys ja korkean lämpötilan stabiilius, jota käytetään laajalti luodinkestävissä liiveissä, kovissa työkaluissa, hioma-aineissa ja kulutusta kestävissä keramiikoissa.
-Käytetään tuotannossagrafiittibooriyhdisteet (B₉), joilla on grafiittimainen rakenne, korkea sähkönjohtavuus ja terminen stabiilius, jotka soveltuvat korkean suorituskyvyn johtaviin sideaineisiin, lämmönhallintamateriaaleihin ja kitkamateriaaleihin.
V. Sotilas- ja ilmailuteollisuus
-Erittäin puhtaat boorikeraamiset ballistisesti kestävät materiaalit
-Erittäin puhtaat boorin hidastimet
-Erittäin puhtaat boorihitsausaineet
-Erittäin puhtaat booriräjähdysaineet
-Erittäin puhtaat booripitoiset polttoainepitoiset / happiköyhät rakettipolttoaineet
VI. Seokset ja metallurgia
-Erittäin puhtaat boori-kupariseokset
-Erittäin puhtaat boori-titaaniseokset
-Erittäin puhdasta boorilla seostettua polykiteistä timanttia
-Erittäin puhtaat boorista valmistetut erittäin kovat kulutusta kestävät työkalut
-Erittäin puhtaat boorista valmistetut korroosionkestävät teräslevyt
-Erittäin puhtaat boori-nikkeliseokset
-Erittäin puhtaat boori-kromiseokset
-Litium-booriseokset (seuraavan sukupolven akkumateriaaleihin)
-Boori-magnesium-suprajohtavat seokset
VII. Pinnoitteet (nanojauhemateriaalit)
-Erittäin puhtaat boorinanopinnoitejauhemateriaalit kerrostetaan substraattipinnoille sputteroimalla, mikä antaa komponenteille seuraavat ominaisuudet:
Kulumiskestävyys
Korroosionkestävyys
oKorkean lämpötilan kestävyys
oHapettumiskestävyys
Ikääntymisen kestävyys
-Täyttää ilmailu- ja avaruusmoottoreiden sekä muiden ankarien ympäristöjen äärimmäiset käyttövaatimukset (esim. optoelektroniset, magneettiset ominaisuudet).
Mitkä ovat amorfisen boorin tyypillisiä käyttötarkoituksia?
I. Korkeaenergiset polttoaineet ja ponneaineet
1. Kiinteät rakettipolttoaineet:Käytetään korkeaenergisenä lisäaineena palamisnopeuden ja ominaisimpulssin lisäämiseksi, sopii taktisiin ohjuksiin ja ilmailualan tehostejärjestelmiin.
2. Rakettien ja ohjusten korkeaenergiset polttoaineet:Käytetään boraaniyhdisteiden (esim. diboraani, dekaboraani) tuotannossa nestemäisten tai kiinteiden korkeaenergisten polttoaineiden keskeisinä komponentteina.
II. Ydinteollisuus
1. Neutronien absorptiomateriaalit:Hyödyntämällä boori-10:n (¹⁰B) suurta termistä neutronien sieppausvaikutuspinta-alaa, jota käytetään ydinreaktorien säätösauvoissa, hätäpysäytysjärjestelmissä ja neutronien suojakerroksissa.
2. Neutronilaskurit:Päällystetty ilmaisimien sisäseinille lämpöneutronien havaitsemista ja energiaspektrianalyysiä varten.
3.Booriteräksen tuotanto:Käytetään boorin lisäaineena erikoisseosterästen (booriteräksen) sulattamiseen reaktorin rakenneosissa ja neutronisuojausosissa.
III. Elektroniikka- ja sähkötekniikka
1. Sytytinelektrodit Ignitroneille:Hiilestyksen jälkeen 2300 ℃:ssa käytetään katodimateriaalina sytytysytimille, joilla on alhainen syttymiskynnys ja korkea ablaatiokestävyys.
2. Raaka-aineet korkean suorituskyvyn katodeilleKäytetään lantaaniheksaboridin (LaB₆) synteesiin. LaB₆ on erittäin stabiili ja pitkäikäinen termioninen katodi, jota käytetään elektronimikroskoopeissa ja suuritehoisissa mikroaaltoputkissa.
IV. Metallurgia ja materiaalinkäsittely
1.Erikoisseosteräksen sulatus:Jäljen boorin lisäys parantaa merkittävästi teräksen karkenevuutta, korkean lämpötilan lujuutta ja neutronisäteilytyksen kestävyyttä.
2. Sulan kuparin kaasunerotin:Poistaa sulasta kuparista happea ja muita liuenneita kaasuja parantaakseen johtavuutta ja tiheyttä.
3.Boorikuituvahvisteiset materiaalit:Käytetään boorikuitujen ydinraaka-aineena ilmailu- ja avaruuskomposiiteissa sekä korkean suorituskyvyn urheiluvälineissä.
V. Katalyytit ja kemiallinen synteesi
1. Orgaanisen synteesin katalyytit:Käytetään selektiivisessä hydrauksessa, dehydrauksessa ja toisiintumisreaktioissa saannon ja selektiivisyyden parantamiseksi.
2. Keraamisen teollisuuden katalyytit:Edistää boridikeraamien (esim. TiB₂, ZrB₂) sintrautumista ja tiivistymistä matalassa lämpötilassa.
3. Erittäin puhtaiden booriyhdisteiden synteesi:Käytetään boorin lähteenä erittäin puhtaan boorihapon, natriumboorihydridin, boorinitridin ja muiden hienokemikaalien valmistukseen.
4. Erittäin puhtaiden boorihalogenidien valmistus:Käytetään erittäin puhtaan BBr₃:n, BCl₃:n jne. syntetisointiin puolijohdediffuusiolähteinä ja optisten kuitujen seostusaineina.
VI. Autojen turvajärjestelmät
-Turvatyynyjen sytyttimet: Käytetään kaasua tuottavien aineiden osana; törmäyksen sattuessa ne palavat nopeasti tuottaen korkeapaineista typpeä ja täyttäen turvatyynyn.
VII. Ilotulitus- ja pyrotekniikkateollisuus
-Pyrotekniset tehosteet: Tuottavat poltettaessa vihreitä liekkejä ja kirkkaita kipinöitä, käytetään ilotulituksissa, merkinantoraketeissa ja sotilasvalaisimissa.
VIII. Lääke- ja biologian alat
-Farmaseuttiset välituotteet: Käytetään booria sisältävien lääkkeiden (esim. boronifenyylialaniinin) synteesissä boorineutronien sieppausterapiaa (BNCT) varten tai antibakteeristen materiaalien dopinglähteinä.
