Бор нунтаг
| Бор | |
| Гадаад төрх | Хар хүрэн |
| STP-ийн үе шат | Хатуу |
| Хайлах цэг | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Буцалгах цэг | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Шингэн байх үеийн нягтрал (mp) | 2.08 г/см3 |
| Хайлалтын дулаан | 50.2 кЖ/моль |
| Ууршилтын дулаан | 508 кЖ/моль |
| Молийн дулаан багтаамж | 11.087 Ж/(моль·К) |
Бор нунтагны аж ахуйн нэгжийн тодорхойлолт
| Бүтээгдэхүүний нэр | Химийн бүрэлдэхүүн хэсэг | Дундаж бөөмийн хэмжээ | Гадаад төрх | ||||||
| Бор нунтаг | Нано Бор ≥99.9% | Нийт хүчилтөрөгч ≤100ppm | Металлын ион (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80нм | Хар нунтаг | ||||
| Кристал Бор Нунтаг | Борын талст ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0.12% | Al≤1% | Ca≤0.08% | Si ≤0.05% | Cu ≤0.001% | -300 тор | Цайвар хүрэнээс хар саарал хүртэл нунтаг |
| Аморф Элемент Бор Нунтаг | Бор бус талст ≥95% | Mg≤3% | Усанд уусдаг бор ≤0.6% | Усанд уусдаггүй бодис ≤0.5% | Ус ба дэгдэмхий бодис ≤0.45% | Стандарт хэмжээ нь 1 микрон, бусад хэмжээг хүсэлтийн дагуу авах боломжтой. | Цайвар хүрэнээс хар саарал хүртэл нунтаг | ||
Багц: Хөнгөн цагаан тугалган уут
Агуулах: Хатаах нөхцөлд битүүмжилсэн нөхцөлд хадгалж, бусад химийн бодисоос тусад нь хадгална.
Кристалл Борын тодорхой хэрэглээ юу вэ?
I. Цөмийн үйлдвэрлэл
- Цөмийн реакторуудад нейтроны урвалын хяналтын материал болж, нейтроны хурдыг зохицуулж, реакторын тогтвортой ажиллагааг хангана.
-Кристалл борын онцгой нейтрон шингээх чадварыг ашиглан нейтроны урсгалыг үр дүнтэй бууруулах эсвэл тохируулах, цөмийн эрчим хүчний системийн аюулгүй байдлыг хангах.
II. Хагас дамжуулагчийн хэрэглээ
-P төрлийн допант
III бүлгийн элементийн хувьд талст бор нь цахиурт акцепторын түвшинг нэвтрүүлж, P хэлбэрийн хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх гол хольц болж үйлчилдэг. Ионы суулгац эсвэл диффузийн процессоор дамжуулан хольцын концентрацийг нарийн хянах нь диод, хээрийн нөлөөллийн транзистор (FET) болон тусгаарлагдсан хаалгатай хоёр туйлт транзистор (IGBT) зэрэг төхөөрөмжүүдэд P хэлбэрийн худаг эсвэл субстрат үүсгэх боломжийг олгодог.
-P хэлбэрийн монокристалл цахиур бэлтгэх
Чохралски (CZ) эсвэл Хөвөгч бүс (FZ) аргаар монокристалл цахиурыг ургуулах явцад өндөр цэвэршилттэй поликристалл цахиурын хайлмалд ул мөр хэмжээний өндөр цэвэршилттэй талст бор нэмнэ. Цахиур дахь борын ялгах нөлөөг ашиглан хяналттай эсэргүүцэлтэй P хэлбэрийн цахиурын дан талстуудыг гаргаж авдаг. Ийм дан талстууд нь дискрет төхөөрөмж, аналог интеграл хэлхээ, цахилгаан хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн үндсэн суурь материал болж үйлчилдэг.
-Бортой хольсон цахиурын дан талстуудын эх үүсвэр материал
Цэвэр борын эх үүсвэр болох талст борыг хайлмал хамт допинг хийх замаар тодорхой борын концентрацитай цахиурын дан талстыг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Бусад борын эх үүсвэрүүдтэй (жишээ нь, боран, борын трибромид) харьцуулахад талст бор нь дээд зэргийн цэвэршилтийн тогтвортой байдал, допинг жигд байдлыг хангадаг тул детектор болон өндөр хүчдэлийн цахилгаан чип зэрэг өндөр хүчин чадалтай хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн захиалгат суурь шаардлагуудад тохиромжтой.
-Цэвэр байдлын шаардлага
Нарийвчлалтай допинг хийх профайл болон төхөөрөмжийн өндөр гарцыг хангахын тулд талст бор нь хагас дамжуулагчийн зэрэглэлийн цэвэршилтийг хангасан байх ёстой (ихэвчлэн ≥99.9999%, өөрөөр хэлбэл 6N ба түүнээс дээш). Металлын хольцыг (жишээ нь, Fe, Cu, Na) ppb түвшинд хянаж, нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч зэрэг хөнгөн элементийн хольцыг хатуу хязгаарлах ёстой. Фосфор, сурьма, хүнцэл зэрэг N төрлийн допантуудтай адил талст бор болон түүний цахиуртай харьцах орчинг хэт цэвэр нөхцөлд боловсруулах ёстой.
III. Оптик
-Гэрлийн модуляци, давтамжийг шүүрдэх, давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх зэрэг функцүүдийг хэрэгжүүлэхийн тулд түүний гайхалтай шугаман бус оптик шинж чанаруудыг ашигладаг.
-Оптик модулятор, оптик давтамжийн сам, лазер зэрэг оптик төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд хэрэглэнэ.
- Хэт улаан туяаны лазерын олшруулагч орчин болж үйлчилдэг бөгөөд их хэмжээний ялгаралтын хөндлөн огтлолтой, өргөн өдөөлтийн спектрийн хүрээтэй.
IV. Өндөр хатуулагтай материалууд
- Үйлдвэрлэлд ашигладагборын карбид (B₄C), маш сайн элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй хэт хатуу керамик материал бөгөөд сум нэвтэрдэггүй хантааз, хатуу багаж хэрэгсэл, зүлгүүрийн материал, элэгдэлд тэсвэртэй керамик эдлэлд өргөн хэрэглэгддэг.
- Үйлдвэрлэлд ашигладагбал чулуун борын нэгдлүүд (B₉), нь бал чулуу төст бүтэцтэй, өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай, дулааны тогтвортой байдалтай, өндөр хүчин чадалтай дамжуулагч холбогч, дулааны менежментийн материал, үрэлтийн материалд тохиромжтой.
V. Цэргийн болон Агаарын тээврийн
-Өндөр цэвэршилттэй бор керамик баллистик тэсвэртэй материал
-Өндөр цэвэршилттэй борын дарангуйлагч
-Өндөр цэвэршилттэй бор гагнуурын бодисууд
-Өндөр цэвэршилттэй бор тэсрэх бодис
-Өндөр цэвэршилттэй бор түлшээр баялаг / хүчилтөрөгч багатай пуужингийн түлш
VI. Хайлш ба металлурги
-Өндөр цэвэршилттэй бор-зэс хайлш
-Өндөр цэвэршилттэй бор-титаны хайлш
-Өндөр цэвэршилттэй бор агуулсан поликристал алмаз
-Өндөр цэвэршилттэй борын хэт хатуу элэгдэлд тэсвэртэй багаж хэрэгсэл
-Өндөр цэвэршилттэй бор зэврэлтэнд тэсвэртэй ган хавтан
-Өндөр цэвэршилттэй бор-никель хайлш
-Өндөр цэвэршилттэй бор-хромын хайлш
-Литийн борын хайлш (дараагийн үеийн батерейны материалд зориулсан)
-Бор-магнийн хэт дамжуулагч хайлш
VII. Гадаргуугийн бүрхүүл (Нано нунтаг материал)
-Өндөр цэвэршилттэй бор нано бүрхүүлтэй нунтаг материалыг цацах замаар суурь гадаргуу дээр хуримтлуулж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд дараах шинж чанарыг өгдөг.
oЭлэгдлийн эсэргүүцэл
oЗэврэлтээс хамгаалах чадвар
oӨндөр температурт тэсвэртэй
oИсэлдэлтэд тэсвэртэй байдал
Хөгшрөлтийн эсэргүүцэл
- Агаарын тээврийн хөдөлгүүр болон бусад хатуу ширүүн орчны (жишээ нь, оптоэлектроник, соронзон шинж чанар) хэт ашиглалтын шаардлагыг хангасан.
Аморф борын ердийн хэрэглээ юу вэ?
I. Өндөр эрчим хүчний түлш ба сэнс
1. Хатуу пуужингийн сэнс:Шаталтын хурд болон тодорхой импульсийг нэмэгдүүлэх өндөр энергийн нэмэлт болгон ашигладаг бөгөөд тактикийн пуужин болон сансрын өргөлтийн системд тохиромжтой.
2. Пуужин болон пуужингийн өндөр эрчим хүчний түлш:Шингэн эсвэл хатуу өндөр энергитэй түлшний гол бүрэлдэхүүн хэсэг болгон борын нэгдлүүдийг (жишээ нь, диборан, декаборан) үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
II. Цөмийн үйлдвэрлэл
1. Нейтрон шингээлтийн материалууд:Цөмийн реакторын хяналтын саваа, яаралтай унтраах систем, нейтрон хамгаалалтын давхаргад ашиглагддаг Бор-10 (¹⁰B)-ийн өндөр дулааны нейтрон барих хөндлөн огтлолыг ашиглах.
2. Нейтрон тоолуур:Дулааны нейтрон илрүүлэх болон энергийн спектрийн шинжилгээнд зориулж детекторуудын дотор хананд бүрсэн.
3. Бор гангийн үйлдвэрлэл:Реакторын бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг болон нейтроны хамгаалалтын эд ангиудад зориулсан тусгай хайлшин ган (бор ган) хайлуулахад борын нэмэлт болгон ашигладаг.
III. Электроник ба цахилгааны инженерчлэл
1. Гал асаах электродууд:2300°C-д нүүрстөрөгчжүүлсний дараа бага гал асаах босго болон өндөр абляцийн эсэргүүцэлтэй гал асаах цөмд катодын материал болгон ашигладаг.
2. Өндөр хүчин чадалтай катодын түүхий эдЭлектрон микроскоп болон өндөр хүчин чадалтай богино долгионы хоолойд хэрэглэдэг өндөр тогтвортой, урт наслалттай термион катод болох лантан гексаборид (LaB₆)-ийг синтезлэхэд ашигладаг.
IV. Металлурги ба материалын боловсруулалт
1. Тусгай хайлшин ган хайлуулах:Борын ул мөр нэмэх нь гангийн хатуурах чадвар, өндөр температурын бат бэх, нейтроны цацрагийн эсэргүүцлийг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг.
2. Хайлсан зэсийн хийн цэвэрлэгч:Хайлсан зэсээс хүчилтөрөгч болон бусад ууссан хийг зайлуулж, цахилгаан дамжуулах чанар болон нягтралыг нэмэгдүүлдэг.
3. Борын шилэн бэхжүүлсэн материал:Агаарын сансрын композит болон өндөр хүчин чадалтай спортын тоног төхөөрөмжид борын ширхэгийн гол түүхий эд болгон ашигладаг.
V. Катализатор ба химийн синтез
1. Органик синтезийн катализаторууд:Ургац болон сонгомол чанарыг сайжруулахын тулд сонгомол устөрөгчжүүлэлт, дегидрогенжүүлэлт болон дахин зохион байгуулалтын урвалд ашигладаг.
2. Керамик үйлдвэрлэлийн катализаторууд:Борид керамик (жишээ нь, TiB₂, ZrB₂)-ийг бага температурт хайлуулах болон нягтруулахыг дэмжинэ.
3. Өндөр цэвэршилттэй борын нэгдлүүдийн нийлэгжилт:Өндөр цэвэршилттэй борын хүчил, натрийн борогидрид, борын нитрид болон бусад нарийн химийн бодис үйлдвэрлэхэд борын эх үүсвэр болгон ашигладаг.
4. Өндөр цэвэршилттэй борын галогенид бэлтгэх:Өндөр цэвэршилттэй BBr₃, BCl₃ гэх мэтийг хагас дамжуулагчийн диффузийн эх үүсвэр болон шилэн кабелийн хольц болгон нэгтгэхэд ашигладаг.
VI. Автомашины аюулгүй байдлын системүүд
-Аюулгүйн дэрний асаагуур: Хий үүсгэгч бодисын бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг; мөргөлдөх үед өндөр даралттай азот үүсгэж, аюулгүйн дэрийг дэлгэхийн тулд хурдан шатдаг.
VII. Салют болон пиротехникийн үйлдвэрлэл
-Пиротехникийн нөлөө бүхий бодисууд: Шатах үед ногоон дөл, тод оч үүсгэдэг бөгөөд салют, дохионы дөл, цэргийн гэрэлтүүлгийн суманд ашигладаг.
VIII. Эмийн болон биологийн салбарууд
-Эмийн завсрын бүтээгдэхүүн: Бор агуулсан эмийг (жишээ нь, боронфенилаланин) борын нейтрон барих эмчилгээ (BNCT)-д нийлэгжүүлэх, эсвэл бактерийн эсрэг материалын допинг эх үүсвэр болгон ашигладаг.
