Karbid bor se yon kristal nwa ak yon ekla metalik, ke yo rele tou dyaman nwa, ki fè pati materyèl inòganik ki pa metalik. Kounye a, tout moun abitye ak materyèl karbid bor la, ki ka akòz aplikasyon zam ki reziste bal, paske li gen dansite ki pi ba pami materyèl seramik yo, li gen avantaj modil elastik ki wo ak dite ki wo, epi li ka byen itilize mikwo-frakti pou absòbe pwojektil yo. Li gen efè enèji, pandan y ap kenbe chaj la osi ba ke posib. Men an reyalite, karbid bor gen anpil lòt pwopriyete inik, ki ka fè li jwe yon wòl enpòtan nan abrazif, materyèl refraktè, endistri nikleyè, ayewospasyal ak lòt domèn.
Pwopriyetekarbid bor
An tèm de pwopriyete fizik, dite carbure bor la sèlman apre dyaman ak nitrid bor kib, epi li ka toujou kenbe yon gwo fòs nan tanperati ki wo, sa ki ka itilize kòm yon materyèl ideyal ki reziste gwo tanperati; dansite carbure bor la trè piti (dansite teyorik la se sèlman 2.52 g/cm3), li pi lejè pase materyèl seramik òdinè, epi li ka itilize nan domèn ayewospasyal la; carbure bor la gen yon gwo kapasite absòpsyon netwon, yon bon estabilite tèmik, ak yon pwen fizyon 2450 ° C, kidonk li lajman itilize tou nan endistri nikleyè a. Kapasite absòpsyon netwon netwon an ka amelyore plis toujou lè yo ajoute eleman B; materyèl carbure bor ki gen yon mòfoloji ak estrikti espesifik genyen tou pwopriyete fotoelektrik espesyal; anplis de sa, carbure bor la gen yon pwen fizyon ki wo, yon modil elastik ki wo, yon koyefisyan ekspansyon ki ba ak yon bon avantaj sa yo fè li yon materyèl aplikasyon potansyèl nan anpil domèn tankou metaliji, endistri chimik, machin, ayewospasyal ak endistri militè. Pa egzanp, li ka itilize pou fè pati ki reziste korozyon ak mete, pou fè zam ki reziste bal, baton kontwòl reaktè ak eleman tèmoelektrik, elatriye.
An tèm de pwopriyete chimik, carbure bor pa reyaji avèk asid, alkali ak pifò konpoze inòganik nan tanperati chanm, epi li diman reyaji avèk oksijèn ak gaz alojèn nan tanperati chanm, epi pwopriyete chimik li yo estab. Anplis de sa, poud carbure bor aktive pa alojèn kòm yon ajan boridasyon asye, epi bor enfiltre sou sifas asye a pou fòme yon fim borid fè, kidonk amelyore fòs ak rezistans mete materyèl la, epi pwopriyete chimik li yo ekselan.
Nou tout konnen nati materyèl la detèmine itilizasyon an, kidonk nan ki aplikasyon poud karbid bor gen pèfòmans eksepsyonèl?Enjenyè nan sant R&D aTeknoloji UrbanMinesCo., Ltd. te fè rezime sa a.
Aplikasyon dekarbid bor
1. Yo itilize carbure bor kòm abrazif polisaj
Yo itilize carbure bor kòm yon abrazif sitou pou fanm k'ap pile ak poli safi. Pami materyèl superdi yo, carbure bor gen yon dite pi bon pase oksid aliminyòm ak carbure Silisyòm, li vin dezyèm apre dyaman ak nitrid bor kib. Safi se materyèl substrat ki pi ideyal pou dyòd ki emèt limyè (LED) semi-kondiktè GaN/Al2O3, sikwi entegre SOI ak SOS gwo echèl, ak fim nanostrikti superkondiktè. Lis sifas la trè wo epi li dwe ultra-lis san okenn degre domaj. Akòz gwo fòs ak gwo dite kristal safi a (dite Mohs 9), li te pote gwo difikilte pou antrepriz pwosesis yo.
Nan pèspektiv materyèl ak fanm k'ap pile, pi bon materyèl pou trete ak fanm k'ap pile kristal safi yo se dyaman sentetik, carbure bor, carbure Silisyòm, ak diyoksid Silisyòm. Dite dyaman atifisyèl la twò wo (dite Mohs 10) lè w ap fanm k'ap pile yon waf safi, li pral grate sifas la, afekte transmisyon limyè waf la, epi pri a chè; apre koupe carbure Silisyòm, aspè brital RA a anjeneral wo epi platite a pòv; Sepandan, dite silica a pa ase (dite Mohs 7), epi fòs fanm k'ap pile a pòv, sa ki pran anpil tan epi mande anpil travay nan pwosesis fanm k'ap pile a. Se poutèt sa, abrazif carbure bor (dite Mohs 9.3) vin materyèl ki pi ideyal pou trete ak fanm k'ap pile kristal safi, epi li gen pèfòmans ekselan nan fanm k'ap pile doub-fas waf safi ak eklèsi ak polisaj waf epitaxial LED ki baze sou safi.
Li enpòtan pou mansyone ke lè carbure bor la pi wo pase 600 °C, sifas la ap okside nan yon fim B2O3, ki pral adousi li nan yon sèten mezi, kidonk li pa apwopriye pou fanm sèk nan tanperati twò wo nan aplikasyon abrazif, sèlman apwopriye pou polisaj moulen likid. Sepandan, pwopriyete sa a anpeche B4C okside plis, sa ki fè li gen avantaj inik nan aplikasyon materyèl refraktè.
2. Aplikasyon nan materyèl refraktè
Karbid bor gen karakteristik anti-oksidasyon ak rezistans tanperati ki wo. Li jeneralman itilize kòm materyèl refraktè avanse ki gen fòm ak ki pa gen fòm epi li lajman itilize nan divès domèn metaliji, tankou recho asye ak mèb fou.
Avèk bezwen pou ekonomize enèji ak rediksyon konsomasyon nan endistri fè ak asye a, ansanm ak fonn asye ki ba an kabòn ak asye ki ba an kabòn anpil, rechèch ak devlopman brik mayezyòm-kabòn ki ba an kabòn (jeneralman <8% kontni kabòn) ak pèfòmans ekselan atire pi plis atansyon nan men endistri domestik ak etranje yo. Kounye a, pèfòmans brik mayezyòm-kabòn ki ba an kabòn yo jeneralman amelyore lè yo amelyore estrikti kabòn ki lye a, optimize estrikti matris brik mayezyòm-kabòn yo, epi ajoute antioksidan ki gen gwo efikasite. Pami yo, yo itilize kabòn grafitize ki konpoze de karbid bor endistriyèl ak nwa kabòn grafitize an pati. Poud konpoze nwa, ki itilize kòm sous kabòn ak antioksidan pou brik mayezyòm-kabòn ki ba an kabòn, te bay bon rezilta.
Piske karbid bor la ap vin pi mou nan yon sèten mezi nan tanperati ki wo, li ka tache ak sifas lòt patikil materyèl yo. Menm si pwodwi a vin pi dans, fim oksid B2O3 ki sou sifas la ka fòme yon sèten pwoteksyon epi jwe yon wòl anti-oksidasyon. An menm tan, paske kristal kolònè ki pwodui pa reyaksyon an distribye nan matris la ak fant materyèl refraktè a, porosit la diminye, fòs tanperati medyòm lan amelyore, epi volim kristal ki pwodui yo elaji, sa ki ka geri kontraksyon volim epi diminye fant yo.
3. Materyèl ki reziste bal yo itilize pou amelyore defans nasyonal la
Akòz gwo dite li, gwo fòs li, ti gravite espesifik li, ak gwo nivo rezistans balistik li, carbure bor la patikilyèman an liy ak tandans materyèl ki lejè ki reziste bal yo. Li se pi bon materyèl ki reziste bal pou pwoteksyon avyon, machin, zam, ak kò moun; kounye a,Gen kèk peyiyo te pwopoze rechèch sou zam antibalistik kabid bor ki pa koute chè, pou ankouraje itilizasyon zam antibalistik kabid bor sou gwo echèl nan endistri defans lan.
4. Aplikasyon nan endistri nikleyè
Karbid bor gen yon seksyon absòpsyon netwon ki wo ak yon spectre enèji netwon laj, epi li rekonèt entènasyonalman kòm pi bon absòbe netwon pou endistri nikleyè a. Pami yo, seksyon tèmik izotòp bor-10 la rive jiska 347 × 10-24 cm2, dezyèm sèlman apre kèk eleman tankou gadolinyòm, samaryòm, ak kadmyòm, epi li se yon absòbe netwon tèmik efikas. Anplis de sa, karbid bor rich an resous, rezistan a korozyon, bon estabilite tèmik, pa pwodui izotòp radyoaktif, epi li gen yon enèji reyon segondè ki ba, kidonk karbid bor lajman itilize kòm materyèl kontwòl ak materyèl pwoteksyon nan reaktè nikleyè.
Pa egzanp, nan endistri nikleyè a, reaktè ki refwadi ak gaz nan tanperati ki wo yo itilize yon sistèm are ak boul absòbe bor kòm dezyèm sistèm are a. Nan ka ta gen yon aksidan, lè premye sistèm are a echwe, dezyèm sistèm are a itilize yon gwo kantite grenn kabid bor ki tonbe lib nan kanal kouch refleksyon nwayo reaktè a, elatriye, pou fèmen reaktè a epi reyalize are frèt la, kote boul absòbe a se yon boul grafit ki gen kabid bor. Fonksyon prensipal nwayo kabid bor nan reaktè ki refwadi ak gaz nan tanperati ki wo a se kontwole puisans ak sekirite reaktè a. Brik kabòn nan enpreye ak materyèl absòbe netwon kabid bor, sa ki ka diminye iradyasyon netwon nan veso presyon reaktè a.
Kounye a, materyèl borid pou reaktè nikleyè yo sitou gen ladan yo materyèl sa yo: karbid bor (baton kontwòl, baton pwoteksyon), asid borik (moderatè, likid refwadisman), asye bor (baton kontwòl ak materyèl depo pou konbistib nikleyè ak dechè nikleyè), bor Europium (materyèl pwazon ki ka boule nan nwayo a), elatriye.