Bora pulveris
| Bors | |
| Izskats | Melni brūns |
| Fāze pie STP | Cieta |
| Kušanas temperatūra | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Vārīšanās temperatūra | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Blīvums šķidrā stāvoklī (mp. temperatūrā) | 2,08 g/cm3 |
| Kušanas siltums | 50,2 kJ/mol |
| Iztvaikošanas siltums | 508 kJ/mol |
| Molārā siltumietilpība | 11,087 J/(mol·K) |
Bora pulvera uzņēmuma specifikācija
| Produkta nosaukums | Ķīmiskā sastāvdaļa | Vidējais daļiņu izmērs | Izskats | ||||||
| Bora pulveris | Nano bors ≥99,9% | Kopējais skābeklis ≤100 ppm | Metāla joni (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | Melns pulveris | ||||
| Kristāla bora pulveris | Bora kristāls ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12% | Al≤1% | Ca≤0,08% | Si ≤0,05% | Cu ≤0,001% | -300 siets | Gaiši brūns līdz tumši pelēks pulveris |
| Amorfā elementa bora pulveris | Bora nekristāls ≥95% | Mg≤3% | Ūdenī šķīstošais bors ≤0,6% | Ūdenī nešķīstoša viela ≤0,5% | Ūdens un gaistošās vielas ≤0,45% | Standarta izmērs 1 mikrons, citi izmēri ir pieejami pēc pieprasījuma. | Gaiši brūns līdz tumši pelēks pulveris | ||
Iepakojums: alumīnija folijas maisiņš
Uzglabāšana: Uzglabāt noslēgtos žāvēšanas apstākļos atsevišķi no citām ķīmiskām vielām.
Kādi ir kristāliskā bora īpašie pielietojumi?
I. Kodolrūpniecība
-Kalpo kā neitronu reakcijas kontroles materiāls kodolreaktoros, lai regulētu neitronu ātrumu un uzturētu stabilu reaktora darbību.
-Izmanto kristāliskā bora izcilo neitronu absorbcijas spēju, lai efektīvi samazinātu vai pielāgotu neitronu plūsmu, nodrošinot kodolenerģijas sistēmu drošību.
II. Pusvadītāju pielietojumi
-P tipa piemaisījums
Kā III grupas elements, kristāliskais bors ievada akceptoru līmeņus silīcijā un kalpo kā kodola piemaisījums P tipa pusvadītāju ražošanā. Izmantojot jonu implantācijas vai difūzijas procesus, precīza piemaisījumu koncentrācijas kontrole ļauj veidot P tipa iedobes vai substrātus ierīcēs, tostarp diodēs, lauka efekta tranzistoros (FET) un izolētu vārtu bipolārajos tranzistoros (IGBT).
-P tipa monokristāliskā silīcija sagatavošana
Monokristāliskā silīcija audzēšanas laikā, izmantojot Čohraļska (CZ) vai peldošās zonas (FZ) metodi, augstas tīrības pakāpes polikristāliskā silīcija kausējumam pievieno nelielu daudzumu augstas tīrības pakāpes kristāliska bora. Izmantojot bora segregācijas efektu silīcijā, iegūst P tipa silīcija monokristālus ar kontrolējamu pretestību. Šādi monokristāli kalpo kā pamata substrāta materiāli diskrētām ierīcēm, analogām integrālajām shēmām un jaudas pusvadītāju ierīcēm.
- Bora leģēta silīcija monokristālu avota materiāls
Kā tīrs bora avots, kristāliskais bors var tikt izmantots, lai, izmantojot kausējuma kodopingu, ražotu silīcija monokristālus ar noteiktu bora koncentrāciju. Salīdzinot ar citiem bora avotiem (piemēram, borānu, bora tribromīdu), kristāliskais bors piedāvā augstāku tīrības stabilitāti un dopinga vienmērīgumu, padarot to piemērotu pielāgotām substrātu prasībām augstas veiktspējas pusvadītāju ierīcēs, piemēram, detektoros un augstsprieguma barošanas mikroshēmās.
-Tīrības prasības
Lai nodrošinātu precīzus dopinga profilus un augstu ierīces ražu, kristāliskajam boram ir jāatbilst pusvadītāju līmeņa tīrībai (parasti ≥99,9999%, t.i., 6N vai augstākai). Metālu piemaisījumi (piemēram, Fe, Cu, Na) ir jākontrolē ppb līmenī, stingri ierobežojot vieglo elementu piemaisījumus, piemēram, oglekli un skābekli. Tāpat kā N tipa dopanti, tostarp fosfors, antimons un arsēns, kristāliskais bors un tā saskares vide ar silīciju ir jāapstrādā īpaši tīros apstākļos.
III. Optika
-Izmanto savas izcilās nelineārās optiskās īpašības, lai sasniegtu tādas funkcijas kā gaismas modulācija, frekvences slaucīšana un frekvences dubultošana.
-Pielieto optisko ierīču, piemēram, optisko modulatoru, optisko frekvenču ķemmes un lāzeru, ražošanā.
-Kalpo kā pastiprināšanas vide infrasarkanajiem lāzeriem, kam raksturīgs liels emisijas šķērsgriezums un plašs ierosmes spektra diapazons.
IV. Augstas cietības materiāli
-Izmanto ražošanābora karbīds (B₄C), īpaši ciets keramikas materiāls ar izcilu nodilumizturību un stabilitāti augstā temperatūrā, ko plaši izmanto ložu necaurlaidīgās vestēs, cietajos instrumentos, abrazīvos materiālos un nodilumizturīgā keramikā.
-Izmanto ražošanāgrafīta bora savienojumi (B₉), kam ir grafītam līdzīga struktūra, augsta elektrovadītspēja un termiskā stabilitāte, kas ir piemērotas augstas veiktspējas vadošām saistvielām, siltumvadības materiāliem un berzes materiāliem.
V. Militārā un kosmosa joma
-Augstas tīrības pakāpes bora keramikas ballistiski izturīgi materiāli
-Augstas tīrības bora slāpētāji
-Augstas tīrības pakāpes bora metināšanas līdzekļi
-Augstas tīrības bora sprāgstvielas
-Augstas tīrības pakāpes bora degvielai bagāti/skābekļa nesaturoši raķešu propelenti
VI. Sakausējumi un metalurģija
-Augstas tīrības pakāpes bora-vara sakausējumi
-Augstas tīrības pakāpes bora-titāna sakausējumi
-Augstas tīrības pakāpes bora leģēts polikristālisks dimants
-Augstas tīrības pakāpes bora īpaši cieti nodilumizturīgi instrumenti
-Augstas tīrības pakāpes bora korozijizturīgas tērauda plāksnes
-Augstas tīrības pakāpes bora-niķeļa sakausējumi
-Augstas tīrības pakāpes bora-hroma sakausējumi
-Litija-bora sakausējumi (nākamās paaudzes akumulatoru materiāliem)
-Bora-magnija supravadošie sakausējumi
VII. Virsmas pārklājumi (nanopulveru materiāli)
-Augstas tīrības pakāpes bora nanopārklājuma pulvermateriāli tiek uzklāti uz substrāta virsmām, izmantojot izsmidzināšanu, piešķirot komponentiem šādas īpašības:
oNodilumizturība
Izturība pret koroziju
Augstas temperatūras izturība
oOksidācijas izturība
oNovecošanās izturība
-Atbilst kosmiskās aviācijas dzinēju un citu skarbu vides ekstremālajām ekspluatācijas prasībām (piemēram, optoelektroniskās, magnētiskās īpašības).
Kādi ir amorfā bora tipiskie pielietojumi?
I. Augstas enerģijas degvielas un propelenti
1. Cietās raķešu degvielas:Izmanto kā augstas enerģijas piedevu degšanas ātruma un īpatnējā impulsa palielināšanai, piemērota taktiskajām raķetēm un kosmosa pastiprinātāju sistēmām.
2. Augstas enerģijas degvielas raķetēm un bezpilota lidaparātiem:Izmanto borāna savienojumu (piemēram, diborāna, dekaborāna) ražošanā kā galvenās sastāvdaļas šķidrā vai cietā augstas enerģijas degvielā.
II. Kodolrūpniecība
1. Neitronu absorbcijas materiāli:Izmantojot bora-10 (¹⁰B) augsto termiskās neitronu uztveršanas šķērsgriezumu, ko izmanto kodolreaktoru vadības stieņos, avārijas izslēgšanas sistēmās un neitronu aizsargslāņos.
2. Neitronu skaitītāji:Pārklāts uz detektoru iekšējām sienām termisko neitronu noteikšanai un enerģijas spektra analīzei.
3. Bora tērauda ražošana:Izmanto kā bora piedevu īpašu leģēto tēraudu (bora tērauda) kausēšanai reaktoru konstrukcijas komponentiem un neitronu ekranēšanas detaļām.
III. Elektronika un elektrotehnika
1. Ignitronu aizdedzes elektrodi:Pēc karbonizācijas 2300 ℃ temperatūrā izmanto kā katoda materiālus aizdedzes serdeņiem ar zemu aizdegšanās slieksni un augstu ablācijas pretestību.
2. Izejvielas augstas veiktspējas katodiemIzmanto lantāna heksaborīda (LaB₆) sintezēšanai — ļoti stabila, ilga kalpošanas laika termioniska katoda, ko izmanto elektronmikroskopos un lieljaudas mikroviļņu lampās.
IV. Metalurģija un materiālu apstrāde
1.Īpaša leģētā tērauda kausēšana:Bora piedevas ievērojami uzlabo tērauda sacietējamību, izturību augstā temperatūrā un neitronu apstarošanas izturību.
2. Izkausēta vara gāzes savācējs:Atvada skābekli un citas izšķīdušas gāzes no izkausēta vara, lai uzlabotu vadītspēju un blīvumu.
3. Bora šķiedras pastiprināti materiāli:Izmanto kā galveno izejvielu bora šķiedrām kosmosa kompozītmateriālos un augstas veiktspējas sporta aprīkojumā.
V. Katalizatori un ķīmiskā sintēze
1. Organiskās sintēzes katalizatori:Izmanto selektīvās hidrogenēšanas, dehidrogenēšanas un pārkārtošanās reakcijās, lai uzlabotu ražu un selektivitāti.
2. Keramikas rūpniecības katalizatori:Veicināt borīda keramikas (piemēram, TiB₂, ZrB₂) saķepināšanu un blīvēšanu zemā temperatūrā.
3. Augstas tīrības pakāpes bora savienojumu sintēze:Izmanto kā bora avotu augstas tīrības pakāpes borskābes, nātrija borohidrīda, bora nitrīda un citu smalku ķīmisku vielu ražošanai.
4. Augstas tīrības pakāpes bora halogenīdu sagatavošana:Izmanto augstas tīrības pakāpes BBr₃, BCl₃ u. c. sintezēšanai kā pusvadītāju difūzijas avotiem un optisko šķiedru piemaisījumiem.
VI. Automobiļu drošības sistēmas
-Drošības spilvenu ierosinātāji: tiek izmantoti kā gāzes ģenerējošu vielu sastāvdaļa; sadursmes gadījumā tie ātri sadeg, radot augstspiediena slāpekli un piepūšot drošības spilvenu.
VII. Uguņošanas un pirotehnikas rūpniecība
-Pirotehnisko efektu vielas: Degot rada zaļas liesmas un spožas dzirksteles, tiek izmantotas uguņošanas ierīcēs, signālraķetēs un militāros apgaismošanas šāviņos.
VIII. Farmācijas un bioloģijas jomas
-Farmaceitiskie starpprodukti: izmanto boru saturošu zāļu (piemēram, borofenilalanīna) sintēzē bora neitronu uztveršanas terapijai (BNCT) vai kā dopinga avotus antibakteriāliem materiāliem.
