Pulbere de bor
| Bor | |
| Aspect | Negru-maro |
| Faza la STP | Solid |
| Punct de topire | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Punct de fierbere | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Densitatea în stare lichidă (la punctul de topire) | 2,08 g/cm³ |
| Căldura de fuziune | 50,2 kJ/mol |
| Căldura de vaporizare | 508 kJ/mol |
| Capacitatea termică molară | 11,087 J/(mol·K) |
Specificații pentru întreprinderi pentru pulberea de bor
| Nume produs | Componentă chimică | Dimensiunea medie a particulelor | Aspect | ||||||
| Pulbere de bor | Nanobor ≥99,9% | Oxigen total ≤100 ppm | Ioni metalici (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | Pulbere neagră | ||||
| Pulbere de bor cristalin | Cristal de bor ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12% | Al≤1% | Ca≤0,08% | Si ≤0,05% | Cu ≤0,001% | -300 ochiuri | Pulbere maro deschis până la gri închis |
| Pulbere de bor cu element amorf | Bor necristalin ≥95% | Mg≤3% | Bor solubil în apă ≤0,6% | Materie insolubilă în apă ≤0,5% | Apă și materii volatile ≤0,45% | Dimensiune standard 1 micron, alte dimensiuni sunt disponibile la cerere. | Pulbere maro deschis până la gri închis | ||
Pachet: Pungă de folie de aluminiu
Depozitare: A se păstra în condiții de uscare sigilate și a se depozita separat de alte substanțe chimice.
Care sunt aplicațiile specifice ale borului cristalin?
I. Industria nucleară
-Servește ca material de control al reacției neutronice în reactoarele nucleare pentru a regla viteza neutronilor și a menține o funcționare stabilă a reactorului.
-Valorifică capacitatea excepțională de absorbție a neutronilor a borului cristalin pentru a reduce sau ajusta eficient fluxul de neutroni, asigurând siguranța sistemelor de energie nucleară.
II. Aplicații ale semiconductorilor
Dopant de tip P
Ca element din Grupa III, borul cristalin introduce niveluri de acceptori în siliciu și servește ca dopant central pentru fabricarea semiconductorilor de tip P. Prin implantarea ionică sau procese de difuzie, controlul precis al concentrației de dopare permite formarea de sonde sau substraturi de tip P în dispozitive precum diode, tranzistoare cu efect de câmp (FET) și tranzistoare bipolare cu poartă izolată (IGBT).
-Prepararea siliciului monocristalin de tip P
În timpul creșterii siliciului monocristalin prin metoda Czochralski (CZ) sau Float Zone (FZ), la topitura de siliciu policristalin de înaltă puritate se adaugă urme de bor cristalin de înaltă puritate. Valorificând efectul de segregare al borului în siliciu, se obțin monocristale de siliciu de tip P cu rezistivitate controlabilă. Astfel de monocristale acționează ca materiale substrat fundamentale pentru dispozitive discrete, circuite integrate analogice și dispozitive semiconductoare de putere.
-Material sursă pentru monocristale de siliciu dopate cu bor
Ca sursă de bor pur, borul cristalin poate fi utilizat pentru a produce monocristale de siliciu cu concentrații specificate de bor prin co-dopare la topire. Comparativ cu alte surse de bor (de exemplu, boran, tribromură de bor), borul cristalin oferă o stabilitate superioară a purității și o uniformitate a dopării, ceea ce îl face potrivit pentru cerințele personalizate ale substratului în dispozitive semiconductoare de înaltă performanță, cum ar fi detectoarele și cipurile de putere de înaltă tensiune.
-Cerințe de puritate
Pentru a asigura profiluri de dopare precise și un randament ridicat al dispozitivului, borul cristalin trebuie să îndeplinească o puritate de grad semiconductor (de obicei ≥99,9999%, adică 6N sau mai mare). Impuritățile metalice (de exemplu, Fe, Cu, Na) trebuie controlate la nivelul ppb, cu limite stricte pentru impuritățile elementelor ușoare, cum ar fi carbonul și oxigenul. La fel ca dopanții de tip N, inclusiv fosforul, antimoniul și arsenicul, borul cristalin și mediul său de contact cu siliciul trebuie manipulate în condiții ultra-curate.
III. Optică
-Utilizează proprietățile sale optice neliniare remarcabile pentru a realiza funcții precum modularea luminii, baleierea frecvenței și dublarea frecvenței.
-Aplicat în fabricarea dispozitivelor optice, cum ar fi modulatoarele optice, pieptenii de frecvență optică și laserele.
-Servește ca mediu de amplificare pentru laserele cu infraroșu, având o secțiune transversală de emisie mare și o gamă spectrală de excitație largă.
IV. Materiale cu duritate ridicată
-Utilizat în producția decarbură de bor (B₄C), un material ceramic ultra-dur cu o rezistență excelentă la uzură și stabilitate la temperaturi ridicate, utilizat pe scară largă în veste antiglonț, unelte dure, abrazive și ceramică rezistentă la uzură.
-Utilizat în producția decompuși de bor cu grafit (B₉), care au o structură asemănătoare grafitului, conductivitate electrică ridicată și stabilitate termică, potrivite pentru lianți conductivi de înaltă performanță, materiale de gestionare termică și materiale de fricțiune.
V. Militar și aerospațial
-Materiale ceramice de bor de înaltă puritate, rezistente la balistică
- Retardanți de bor de înaltă puritate
-Agenți de sudură cu bor de înaltă puritate
-Explozivi cu bor de înaltă puritate
- Propulsori de rachetă bogați/săraci în oxigen, de înaltă puritate, cu combustibil de bor
VI. Aliaje și Metalurgie
-Aliaje bor-cupru de înaltă puritate
-Aliaje bor-titan de înaltă puritate
Diamant policristalin dopat cu bor de înaltă puritate
-Scule super-dure, rezistente la uzură, cu bor de înaltă puritate
-Plăci de oțel rezistente la coroziune cu bor de înaltă puritate
-Aliaje bor-nichel de înaltă puritate
-Aliaje bor-crom de înaltă puritate
-Aliaje litiu-bor (pentru materiale pentru baterii de generație următoare)
Aliaje supraconductoare de bor-magneziu
VII. Acoperiri de suprafață (materiale nanopulbere)
Materialele pulverulente de acoperire cu nano-bor de înaltă puritate sunt depuse pe suprafețele substratului prin pulverizare, conferind componentelor următoarele proprietăți:
Rezistență la uzură
Rezistență la coroziune
Rezistență la temperaturi ridicate
Rezistență la oxidare
Rezistență la îmbătrânire
-Îndeplinește cerințele extreme de funcționare ale motoarelor aerospațiale și ale altor medii dure (de exemplu, proprietăți optoelectronice, magnetice).
Care sunt aplicațiile tipice ale borului amorf?
I. Combustibili și propulsori de înaltă energie
1. Propulsor solid pentru rachete:Folosit ca aditiv energetic pentru creșterea ratei de ardere și a impulsului specific, potrivit pentru rachete tactice și sisteme de propulsie aerospațiale.
2. Combustibili de înaltă energie pentru rachete și rachete:Utilizat în producerea compușilor boranici (de exemplu, diboran, decaboran) ca și componente cheie ale combustibililor lichizi sau solizi cu conținut ridicat de energie.
II. Industria nucleară
1. Materiale de absorbție a neutronilor:Valorificarea secțiunii transversale ridicate de captură termică a neutronilor a borului-10 (¹⁰B), utilizată în barele de control ale reactoarelor nucleare, sistemele de oprire de urgență și straturile de ecranare a neutronilor.
2. Contori de neutroni:Acoperit pe pereții interiori ai detectoarelor pentru detectarea neutronilor termici și analiza spectrului de energie.
3. Producția de oțel cu bor:Folosit ca aditiv de bor pentru topirea oțelurilor aliate speciale (oțel cu bor) pentru componente structurale ale reactoarelor și piese de ecranare neutronică.
III. Inginerie electronică și electrică
1. Electrozi de aprindere pentru ignitroni:După carbonizare la 2300℃, se utilizează ca materiale catodice pentru miezuri de aprindere cu prag de aprindere scăzut și rezistență ridicată la ablație.
2. Materii prime pentru catozi de înaltă performanțăFolosit pentru sintetizarea hexaborurii de lantan (LaB₆), un catod termionic foarte stabil și cu durată lungă de viață, utilizat în microscoape electronice și tuburi cu microunde de mare putere.
IV. Metalurgie și Prelucrarea Materialelor
1. Topirea oțelului aliat special:Adăugarea de urme de bor îmbunătățește semnificativ călibilitatea, rezistența la temperaturi ridicate și rezistența oțelului la iradiere cu neutroni.
2. Eliminator de gaze pentru cupru topit:Îndepărtează oxigenul și alte gaze dizolvate din cuprul topit pentru a îmbunătăți conductivitatea și densitatea.
3. Materiale armate cu fibre de bor:Folosit ca materie primă principală pentru fibrele de bor în compozitele aerospațiale și echipamentele sportive de înaltă performanță.
V. Catalizatori și sinteză chimică
1. Catalizatori de sinteză organică:Utilizat în reacții selective de hidrogenare, dehidrogenare și rearanjare pentru a îmbunătăți randamentul și selectivitatea.
2. Catalizatori din industria ceramică:Promovează sinterizarea la temperatură scăzută și densificarea ceramicii borurate (de exemplu, TiB₂, ZrB₂).
3. Sinteza compușilor de bor de înaltă puritate:Folosit ca sursă de bor pentru a produce acid boric de înaltă puritate, borohidrură de sodiu, nitrură de bor și alte substanțe chimice fine.
4. Prepararea halogenurilor de bor de înaltă puritate:Folosit pentru sintetizarea BBr₃, BCl₃ etc. de înaltă puritate, ca surse de difuzie a semiconductorilor și dopanți pentru fibre optice.
VI. Sisteme de siguranță auto
Initiatori de airbag: utilizați ca o componentă a agenților generatori de gaz; la coliziune, ard rapid pentru a produce azot la presiune înaltă și a umfla airbag-ul.
VII. Industria artificiilor și a pirotehniei
-Agenți cu efecte pirotehnice: Produc flăcări verzi și scântei strălucitoare atunci când sunt arse, utilizați în artificii, rachete de semnalizare și proiectile luminoase militare.
VIII. Domenii farmaceutice și biologice
-Intermediari farmaceutici: utilizați în sinteza medicamentelor care conțin bor (de exemplu, boronofenilalanină) pentru terapia cu captură de neutroni cu bor (BNCT) sau ca surse de dopare pentru materiale antibacteriene.
