बोरोन कार्बाइड धातुको चमक भएको कालो क्रिस्टल हो, जसलाई कालो हीरा पनि भनिन्छ, जुन अजैविक गैर-धातु सामग्रीहरूसँग सम्बन्धित छ। हाल, सबैजना बोरोन कार्बाइडको सामग्रीसँग परिचित छन्, जुन बुलेटप्रुफ आर्मरको प्रयोगको कारणले हुन सक्छ, किनभने यसमा सिरेमिक सामग्रीहरूमध्ये सबैभन्दा कम घनत्व छ, उच्च लोचदार मोड्युलस र उच्च कठोरताको फाइदाहरू छन्, र प्रोजेक्टाइलहरू अवशोषित गर्न माइक्रो-फ्र्याक्चरको राम्रो प्रयोग प्राप्त गर्न सक्छ। ऊर्जाको प्रभाव, जबकि भारलाई सकेसम्म कम राख्छ। तर वास्तवमा, बोरोन कार्बाइडमा धेरै अन्य अद्वितीय गुणहरू छन्, जसले यसलाई घर्षण, दुर्दम्य सामग्री, आणविक उद्योग, एयरोस्पेस र अन्य क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्न सक्छ।
को गुणहरूबोरोन कार्बाइड
भौतिक गुणहरूको हिसाबले, बोरोन कार्बाइडको कठोरता हीरा र घन बोरोन नाइट्राइड पछि मात्र हुन्छ, र यसले उच्च तापक्रममा पनि उच्च शक्ति कायम राख्न सक्छ, जुन आदर्श उच्च-तापमान पहिरन-प्रतिरोधी सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ; बोरोन कार्बाइडको घनत्व धेरै सानो छ (सैद्धान्तिक घनत्व केवल 2.52 g/cm3 छ), साधारण सिरेमिक सामग्रीहरू भन्दा हल्का छ, र एयरोस्पेस क्षेत्रमा प्रयोग गर्न सकिन्छ; बोरोन कार्बाइडमा बलियो न्यूट्रोन अवशोषण क्षमता, राम्रो थर्मल स्थिरता, र 2450 ° C को पग्लने बिन्दु छ, त्यसैले यो आणविक उद्योगमा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। B तत्वहरू थपेर न्यूट्रोनको न्यूट्रोन अवशोषण क्षमतालाई अझ सुधार गर्न सकिन्छ; विशिष्ट आकारविज्ञान र संरचना भएका बोरोन कार्बाइड सामग्रीहरूमा पनि विशेष फोटोइलेक्ट्रिक गुणहरू हुन्छन्; थप रूपमा, बोरोन कार्बाइडमा उच्च पग्लने बिन्दु, उच्च लोचदार मोड्युलस, कम विस्तार गुणांक र राम्रो यी फाइदाहरूले यसलाई धातु विज्ञान, रासायनिक उद्योग, मेसिनरी, एयरोस्पेस र सैन्य उद्योग जस्ता धेरै क्षेत्रहरूमा सम्भावित अनुप्रयोग सामग्री बनाउँछ। उदाहरणका लागि, जंग प्रतिरोधी र लगाउने प्रतिरोधी भागहरू, बुलेटप्रुफ आर्मर बनाउने, रिएक्टर नियन्त्रण रडहरू र थर्मोइलेक्ट्रिक तत्वहरू, आदि।
रासायनिक गुणहरूको सन्दर्भमा, बोरोन कार्बाइडले कोठाको तापक्रममा एसिड, क्षार र धेरैजसो अजैविक यौगिकहरूसँग प्रतिक्रिया गर्दैन, र कोठाको तापक्रममा अक्सिजन र हलोजन ग्याँसहरूसँग मुश्किलले प्रतिक्रिया गर्दछ, र यसको रासायनिक गुणहरू स्थिर हुन्छन्। थप रूपमा, बोरोन कार्बाइड पाउडरलाई स्टील बोराइडिङ एजेन्टको रूपमा हेलोजनद्वारा सक्रिय गरिन्छ, र बोरोनलाई स्टीलको सतहमा घुसाएर फलामको बोराइड फिल्म बनाइन्छ, जसले गर्दा सामग्रीको बल र पहिरन प्रतिरोध बढ्छ, र यसको रासायनिक गुणहरू उत्कृष्ट हुन्छन्।
हामी सबैलाई थाहा छ कि सामग्रीको प्रकृतिले प्रयोग निर्धारण गर्छ, त्यसैले बोरोन कार्बाइड पाउडरले कुन अनुप्रयोगहरूमा उत्कृष्ट प्रदर्शन गर्छ?अनुसन्धान तथा विकास केन्द्रका इन्जिनियरहरूलेअर्बनमाइन्स टेक।कं, लिमिटेडले निम्न सारांश बनायो।
को प्रयोगबोरोन कार्बाइड
१. बोरोन कार्बाइडलाई पालिस गर्ने घर्षणको रूपमा प्रयोग गरिन्छ
बोरोन कार्बाइडलाई घर्षणको रूपमा प्रयोग गर्नु मुख्यतया नीलमणिलाई पिस्ने र पालिस गर्ने काममा प्रयोग गरिन्छ। सुपरहार्ड सामग्रीहरूमध्ये, बोरोन कार्बाइडको कठोरता एल्युमिनियम अक्साइड र सिलिकन कार्बाइड भन्दा राम्रो छ, जुन हीरा र घन बोरोन नाइट्राइड पछि दोस्रो स्थानमा छ। नीलमणि अर्धचालक GaN/Al 2 O3 प्रकाश-उत्सर्जक डायोडहरू (LEDs), ठूला-स्तरीय एकीकृत सर्किटहरू SOI र SOS, र सुपरकन्डक्टिङ न्यानोस्ट्रक्चर फिल्महरूको लागि सबैभन्दा आदर्श सब्सट्रेट सामग्री हो। सतहको चिल्लोपन धेरै उच्च छ र अल्ट्रा-स्मूथ हुनुपर्छ कुनै डिग्री क्षति छैन। नीलमणि क्रिस्टलको उच्च शक्ति र उच्च कठोरता (मोह्स कठोरता 9) को कारणले गर्दा, यसले प्रशोधन उद्यमहरूमा ठूलो कठिनाइहरू ल्याएको छ।
सामग्री र ग्राइन्डिङको दृष्टिकोणबाट, नीलमणि क्रिस्टलहरू प्रशोधन र पीस्नको लागि उत्तम सामग्रीहरू सिंथेटिक हीरा, बोरोन कार्बाइड, सिलिकन कार्बाइड, र सिलिकन डाइअक्साइड हुन्। कृत्रिम हीराको कठोरता धेरै उच्च छ (मोह्स कठोरता १०) नीलमणि वेफरलाई पीस्दा, यसले सतह खरोंच गर्नेछ, वेफरको प्रकाश प्रसारणलाई असर गर्नेछ, र मूल्य महँगो छ; सिलिकन कार्बाइड काटेपछि, खस्रोपन RA सामान्यतया उच्च हुन्छ र समतलता कमजोर हुन्छ; यद्यपि, सिलिकाको कठोरता पर्याप्त छैन (मोह्स कठोरता ७), र ग्राइन्डिङ बल कमजोर छ, जुन ग्राइन्डिङ प्रक्रियामा समय-उपभोग गर्ने र श्रम-गहन हुन्छ। त्यसकारण, बोरोन कार्बाइड एब्रेसिभ (मोह्स कठोरता ९.३) नीलमणि क्रिस्टलहरू प्रशोधन र पीस्नको लागि सबैभन्दा आदर्श सामग्री बनेको छ, र नीलमणि वेफरहरूको दोहोरो-पक्षीय ग्राइन्डिङ र नीलमणि-आधारित एलईडी एपिटेक्सियल वेफरहरूको पछाडि पातलो र पालिसिङमा उत्कृष्ट प्रदर्शन गर्दछ।
यो उल्लेखनीय छ कि जब बोरोन कार्बाइड ६०० डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि हुन्छ, सतह B2O3 फिल्ममा अक्सिडाइज हुनेछ, जसले यसलाई केही हदसम्म नरम बनाउनेछ, त्यसैले यो घर्षण अनुप्रयोगहरूमा धेरै उच्च तापक्रममा सुख्खा पीस्नको लागि उपयुक्त छैन, तरल पीस्नलाई पालिस गर्नको लागि मात्र उपयुक्त छ। यद्यपि, यो गुणले B4C लाई थप अक्सिडाइज हुनबाट रोक्छ, जसले गर्दा दुर्दम्य सामग्रीहरूको प्रयोगमा यसको अद्वितीय फाइदाहरू छन्।
२. दुर्दम्य सामग्रीहरूमा प्रयोग
बोरोन कार्बाइडमा एन्टी-अक्सिडेशन र उच्च तापक्रम प्रतिरोधको विशेषताहरू छन्। यो सामान्यतया उन्नत आकार र आकार नभएको दुर्दम्य सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ र धातु विज्ञानका विभिन्न क्षेत्रहरू, जस्तै स्टील स्टोभ र भट्टी फर्निचरमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
फलाम र स्टील उद्योगमा ऊर्जा बचत र खपत घटाउने आवश्यकताहरू र कम-कार्बन स्टील र अल्ट्रा-कम कार्बन स्टीलको पग्लने आवश्यकताहरूसँगै, उत्कृष्ट प्रदर्शनको साथ कम-कार्बन म्याग्नेशिया-कार्बन इँटाहरू (सामान्यतया <8% कार्बन सामग्री) को अनुसन्धान र विकासले स्वदेशी र विदेशी उद्योगहरूको ध्यान आकर्षित गरेको छ। हाल, कम-कार्बन म्याग्नेशिया-कार्बन इँटाहरूको प्रदर्शन सामान्यतया बन्डेड कार्बन संरचना सुधार गरेर, म्याग्नेशिया-कार्बन इँटाहरूको म्याट्रिक्स संरचनालाई अनुकूलन गरेर, र उच्च-दक्षता एन्टिअक्सिडेन्टहरू थपेर सुधार गरिन्छ। ती मध्ये, औद्योगिक-ग्रेड बोरोन कार्बाइड र आंशिक रूपमा ग्राफिटाइज्ड कार्बन ब्ल्याक मिलेर बनेको ग्राफिटाइज्ड कार्बन प्रयोग गरिन्छ। कम-कार्बन म्याग्नेशिया-कार्बन इँटाहरूको लागि कार्बन स्रोत र एन्टिअक्सिडेन्टको रूपमा प्रयोग हुने कालो कम्पोजिट पाउडरले राम्रो परिणाम हासिल गरेको छ।
उच्च तापक्रममा बोरोन कार्बाइड केही हदसम्म नरम हुने भएकोले, यसलाई अन्य सामग्री कणहरूको सतहमा जोड्न सकिन्छ। उत्पादन घनत्वमा भए पनि, सतहमा रहेको B2O3 अक्साइड फिल्मले निश्चित सुरक्षा बनाउन सक्छ र एन्टी-अक्सिडेशन भूमिका खेल्न सक्छ। साथै, प्रतिक्रियाबाट उत्पन्न हुने स्तम्भकार क्रिस्टलहरू दुर्दम्य सामग्रीको म्याट्रिक्स र खाली ठाउँहरूमा वितरित हुने भएकाले, पोरोसिटी कम हुन्छ, मध्यम तापक्रमको शक्ति सुधार हुन्छ, र उत्पन्न हुने क्रिस्टलहरूको आयतन विस्तार हुन्छ, जसले भोल्युम संकुचनलाई निको पार्न सक्छ र दरारहरू कम गर्न सक्छ।
३. राष्ट्रिय रक्षा बढाउन प्रयोग गरिने बुलेटप्रुफ सामग्रीहरू
यसको उच्च कठोरता, उच्च शक्ति, सानो विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण, र उच्च स्तरको ब्यालिस्टिक प्रतिरोधको कारण, बोरोन कार्बाइड विशेष गरी हल्का तौलका बुलेटप्रुफ सामग्रीहरूको प्रवृत्तिसँग मिल्दोजुल्दो छ। यो विमान, सवारी साधन, कवच र मानव शरीरको सुरक्षाको लागि उत्तम बुलेटप्रुफ सामग्री हो; हाल,केही देशहरूरक्षा उद्योगमा बोरोन कार्बाइड एन्टी-ब्यालिस्टिक आर्मरको ठूलो मात्रामा प्रयोगलाई प्रवर्द्धन गर्ने उद्देश्यले कम लागतको बोरोन कार्बाइड एन्टी-ब्यालिस्टिक आर्मर अनुसन्धान प्रस्ताव गरेको छ।
४. आणविक उद्योगमा प्रयोग
बोरोन कार्बाइडमा उच्च न्यूट्रोन अवशोषण क्रस-सेक्शन र फराकिलो न्यूट्रोन ऊर्जा स्पेक्ट्रम छ, र अन्तर्राष्ट्रिय रूपमा आणविक उद्योगको लागि उत्तम न्यूट्रोन अवशोषकको रूपमा मान्यता प्राप्त छ। ती मध्ये, बोरोन-१० आइसोटोपको थर्मल सेक्सन ३४७×१०-२४ सेमी२ जति उच्च छ, जुन ग्याडोलिनियम, समारियम र क्याडमियम जस्ता केही तत्वहरू पछि दोस्रो स्थानमा छ, र एक कुशल थर्मल न्यूट्रोन अवशोषक हो। थप रूपमा, बोरोन कार्बाइड स्रोतहरूमा धनी छ, जंग प्रतिरोधी छ, राम्रो थर्मल स्थिरता छ, रेडियोधर्मी आइसोटोपहरू उत्पादन गर्दैन, र कम माध्यमिक किरण ऊर्जा छ, त्यसैले बोरोन कार्बाइड व्यापक रूपमा आणविक रिएक्टरहरूमा नियन्त्रण सामग्री र ढाल सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
उदाहरणका लागि, आणविक उद्योगमा, उच्च-तापमान ग्यास-कूल्ड रिएक्टरले दोस्रो बन्द प्रणालीको रूपमा बोरोन अवशोषित बल बन्द प्रणाली प्रयोग गर्दछ। दुर्घटनाको अवस्थामा, जब पहिलो बन्द प्रणाली असफल हुन्छ, दोस्रो बन्द प्रणालीले रिएक्टर कोर, आदिको परावर्तक तहको च्यानलमा ठूलो संख्यामा बोरोन कार्बाइड गोलीहरू फ्री फल्स प्रयोग गर्दछ, रिएक्टर बन्द गर्न र चिसो बन्द महसुस गर्न, जहाँ अवशोषित बल बोरोन कार्बाइड भएको ग्रेफाइट बल हो। उच्च तापक्रम ग्यास-कूल्ड रिएक्टरमा बोरोन कार्बाइड कोरको मुख्य कार्य रिएक्टरको शक्ति र सुरक्षा नियन्त्रण गर्नु हो। कार्बन ईंट बोरोन कार्बाइड न्यूट्रोन अवशोषित सामग्रीले गर्भवती हुन्छ, जसले रिएक्टर दबाव पोतको न्यूट्रोन विकिरण कम गर्न सक्छ।
हाल, आणविक रिएक्टरहरूको लागि बोराइड सामग्रीहरूमा मुख्यतया निम्न सामग्रीहरू समावेश छन्: बोरोन कार्बाइड (नियन्त्रण रडहरू, शिल्डिंग रडहरू), बोरिक एसिड (मध्यस्थकर्ता, शीतलक), बोरोन स्टील (आणविक इन्धन र आणविक फोहोरको लागि नियन्त्रण रडहरू र भण्डारण सामग्री), बोरोन युरोपियम (कोर जलाउन सकिने विष सामग्री), आदि।