බෝරෝන් කාබයිඩ් යනු ලෝහමය දීප්තියක් සහිත කළු ස්ඵටිකයකි, එය කළු දියමන්ති ලෙසද හැඳින්වේ, එය අකාබනික ලෝහ නොවන ද්රව්යවලට අයත් වේ. වර්තමානයේ, බෝරෝන් කාබයිඩ් ද්රව්යය ගැන සෑම දෙනාම හුරුපුරුදුය, එය වෙඩි නොවදින සන්නාහයේ යෙදීම නිසා විය හැකිය, මන්ද එය සෙරමික් ද්රව්ය අතර අඩුම ඝනත්වය ඇති නිසා, ඉහළ ප්රත්යාස්ථතා මාපාංකය සහ ඉහළ දෘඪතාවයේ වාසි ඇති අතර, ප්රක්ෂේපණ අවශෝෂණය කිරීම සඳහා ක්ෂුද්ර අස්ථි බිඳීම හොඳින් භාවිතා කළ හැකිය. ශක්තියේ බලපෑම, බර හැකිතාක් අඩු මට්ටමක තබා ගනිමින්. නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම, බෝරෝන් කාබයිඩ් තවත් බොහෝ අද්විතීය ගුණාංග ඇති අතර, එය උල්ෙල්ඛ, පරාවර්තක ද්රව්ය, න්යෂ්ටික කර්මාන්තය, අභ්යවකාශ සහ වෙනත් ක්ෂේත්රවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය.
ගුණාංගබෝරෝන් කාබයිඩ්
භෞතික ගුණාංග අනුව, බෝරෝන් කාබයිඩ් වල දෘඪතාව දියමන්ති සහ ඝන බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් වලින් පසුව පමණක් වන අතර, එය තවමත් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඉහළ ශක්තියක් පවත්වා ගත හැකි අතර, එය කදිම ඉහළ-උෂ්ණත්ව ඇඳුම්-ප්රතිරෝධී ද්රව්යයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය; බෝරෝන් කාබයිඩ් ඝනත්වය ඉතා කුඩාය (න්යායාත්මක ඝනත්වය 2.52 g/ cm3 පමණි), සාමාන්ය සෙරමික් ද්රව්යවලට වඩා සැහැල්ලු වන අතර අභ්යවකාශ ක්ෂේත්රයේ භාවිතා කළ හැකිය; බෝරෝන් කාබයිඩ් ශක්තිමත් නියුට්රෝන අවශෝෂණ හැකියාවක්, හොඳ තාප ස්ථායිතාවයක් සහ 2450 ° C ද්රවාංකයක් ඇත, එබැවින් එය න්යෂ්ටික කර්මාන්තයේ ද බහුලව භාවිතා වේ. නියුට්රෝනයේ නියුට්රෝන අවශෝෂණ හැකියාව B මූලද්රව්ය එකතු කිරීමෙන් තවදුරටත් වැඩිදියුණු කළ හැකිය; නිශ්චිත රූප විද්යාව සහ ව්යුහය සහිත බෝරෝන් කාබයිඩ් ද්රව්යවලට විශේෂ ප්රකාශ විද්යුත් ගුණ ද ඇත; ඊට අමතරව, බෝරෝන් කාබයිඩ් ඉහළ ද්රවාංකයක්, ඉහළ ප්රත්යාස්ථතා මාපාංකයක්, අඩු ප්රසාරණ සංගුණකයක් සහ හොඳ මෙම වාසි ලෝහ විද්යාව, රසායනික කර්මාන්තය, යන්ත්රෝපකරණ, අභ්යවකාශ සහ හමුදා කර්මාන්තය වැනි බොහෝ ක්ෂේත්රවල විභව යෙදුම් ද්රව්යයක් බවට පත් කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, විඛාදනයට ඔරොත්තු දෙන සහ ඇඳුම්-ප්රතිරෝධී කොටස්, වෙඩි නොවදින සන්නාහයක් සෑදීම, ප්රතික්රියාකාරක පාලන දඬු සහ තාප විද්යුත් මූලද්රව්ය ආදිය.
රසායනික ගුණාංග අනුව, බෝරෝන් කාබයිඩ් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අම්ල, ක්ෂාර සහ බොහෝ අකාබනික සංයෝග සමඟ ප්රතික්රියා නොකරන අතර කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ඔක්සිජන් සහ හැලජන් වායු සමඟ ප්රතික්රියා නොකරන අතර එහි රසායනික ගුණාංග ස්ථායී වේ. මීට අමතරව, බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු හැලජන් මගින් වානේ බෝරිඩින් කාරකයක් ලෙස සක්රිය කර ඇති අතර, බෝරෝන් වානේ මතුපිටට ඇතුළු කර යකඩ බෝරයිඩ් පටලයක් සාදයි, එමඟින් ද්රව්යයේ ශක්තිය සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරන අතර එහි රසායනික ගුණාංග විශිෂ්ටයි.
ද්රව්යයේ ස්වභාවය භාවිතය තීරණය කරන බව අපි කවුරුත් දනිමු, එබැවින් බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු කැපී පෙනෙන කාර්ය සාධනයක් ඇත්තේ කුමන යෙදුම්වලද?පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන මධ්යස්ථානයේ ඉංජිනේරුවන්නාගරික පතල් තාක්ෂණය.සමාගම පහත සාරාංශය ඉදිරිපත් කළේය.
යෙදීමබෝරෝන් කාබයිඩ්
1. බෝරෝන් කාබයිඩ් ඔප දැමීමේ උල්ෙල්ඛයක් ලෙස භාවිතා කරයි
බෝරෝන් කාබයිඩ් උල්ෙල්ඛයක් ලෙස යෙදීම ප්රධාන වශයෙන් නිල් මැණික් ඇඹරීමට සහ ඔප දැමීමට යොදා ගනී. සුපිරි දෘඪ ද්රව්ය අතර, බෝරෝන් කාබයිඩ් වල දෘඪතාව ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් වලට වඩා හොඳයි, දියමන්ති සහ ඝන බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් වලට පමණක් දෙවැනි වේ. අර්ධ සන්නායක GaN/Al 2 O3 ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ (LED), විශාල පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ SOI සහ SOS සහ සුපිරි සන්නායක නැනෝ ව්යුහ පටල සඳහා නිල් මැණික් වඩාත් සුදුසු උපස්ථර ද්රව්යයකි. මතුපිට සුමට බව ඉතා ඉහළ වන අතර අතිශය සුමට විය යුතුය හානියක් නැත. නිල් මැණික් ස්ඵටිකයේ (Mohs දෘඪතාව 9) ඉහළ ශක්තිය සහ ඉහළ දෘඪතාව නිසා, එය සැකසුම් ව්යවසායන් සඳහා විශාල දුෂ්කරතා ගෙන දී ඇත.
ද්රව්ය සහ ඇඹරීම සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, නිල් මැණික් ස්ඵටික සැකසීම සහ ඇඹරීම සඳහා හොඳම ද්රව්ය වන්නේ කෘතිම දියමන්ති, බෝරෝන් කාබයිඩ්, සිලිකන් කාබයිඩ් සහ සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් ය. නිල් මැණික් වේෆරය ඇඹරීමේදී කෘතිම දියමන්තිවල දෘඪතාව ඉතා ඉහළ ය (මෝස් දෘඪතාව 10), එය මතුපිට සීරීමට, වේෆරයේ ආලෝක සම්ප්රේෂණයට බලපාන අතර මිල මිල අධික වේ; සිලිකන් කාබයිඩ් කැපීමෙන් පසු, රළුබව RA සාමාන්යයෙන් ඉහළ වන අතර පැතලි බව දුර්වල ය; කෙසේ වෙතත්, සිලිකා වල දෘඪතාව ප්රමාණවත් නොවේ (මෝස් දෘඪතාව 7), සහ ඇඹරුම් බලය දුර්වල ය, එය ඇඹරුම් ක්රියාවලියේදී කාලය ගතවන සහ ශ්රමය වැය වේ. එබැවින්, බෝරෝන් කාබයිඩ් උල්ෙල්ඛ (මෝස් දෘඪතාව 9.3) නිල් මැණික් ස්ඵටික සැකසීම සහ ඇඹරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු ද්රව්යය බවට පත්ව ඇති අතර, නිල් මැණික් වේෆර් ද්විත්ව ඒකපාර්ශ්වික ඇඹරීමේදී සහ නිල් මැණික් මත පදනම් වූ LED එපිටැක්සියල් වේෆර් පිටුපස තුනී කිරීම සහ ඔප දැමීමේදී විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් ඇත.
බෝරෝන් කාබයිඩ් 600°C ට වඩා වැඩි වූ විට, මතුපිට B2O3 පටලයට ඔක්සිකරණය වන බව සඳහන් කිරීම වටී, එය යම් ප්රමාණයකට මෘදු කරයි, එබැවින් උල්ෙල්ඛ යෙදීම් වලදී අධික උෂ්ණත්වයකදී වියළි ඇඹරීමට එය සුදුසු නොවේ, ද්රව ඇඹරුම් ඔප දැමීම සඳහා පමණක් සුදුසු වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම ගුණාංගය B4C තවදුරටත් ඔක්සිකරණය වීම වළක්වන අතර, පරාවර්තක ද්රව්ය යෙදීමේදී එයට අද්විතීය වාසි ඇත.
2. පරාවර්තක ද්රව්යවල යෙදීම
බෝරෝන් කාබයිඩ් ප්රති-ඔක්සිකරණ සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධයේ ලක්ෂණ ඇත. එය සාමාන්යයෙන් උසස් හැඩැති සහ හැඩැති නොවන පරාවර්තක ද්රව්ය ලෙස භාවිතා වන අතර වානේ උදුන් සහ උඳුන් ගෘහ භාණ්ඩ වැනි ලෝහ විද්යාවේ විවිධ ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වේ.
යකඩ හා වානේ කර්මාන්තයේ බලශක්ති ඉතිරිකිරීම් සහ පරිභෝජනය අඩු කිරීමේ අවශ්යතා සහ අඩු කාබන් වානේ සහ අතිශය අඩු කාබන් වානේ උණු කිරීමත් සමඟ, විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් සහිත අඩු කාබන් මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල් (සාමාන්යයෙන් <8% කාබන් අන්තර්ගතය) පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය දේශීය හා විදේශීය කර්මාන්ත වලින් වැඩි වැඩියෙන් අවධානය ආකර්ෂණය කර ගෙන ඇත. වර්තමානයේ, අඩු කාබන් මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල්වල ක්රියාකාරිත්වය සාමාන්යයෙන් බන්ධිත කාබන් ව්යුහය වැඩිදියුණු කිරීම, මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල්වල අනුකෘති ව්යුහය ප්රශස්ත කිරීම සහ ඉහළ කාර්යක්ෂම ප්රතිඔක්සිකාරක එකතු කිරීම මගින් වැඩිදියුණු වේ. ඒවා අතර, කාර්මික ශ්රේණියේ බෝරෝන් කාබයිඩ් සහ අර්ධ වශයෙන් ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කාබන් කළු වලින් සමන්විත ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කාබන් භාවිතා වේ. අඩු කාබන් මැග්නීසියා-කාබන් ගඩොල් සඳහා කාබන් ප්රභවයක් සහ ප්රතිඔක්සිකාරකයක් ලෙස භාවිතා කරන කළු සංයුක්ත කුඩු හොඳ ප්රතිඵල ලබා ඇත.
ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී බෝරෝන් කාබයිඩ් යම් ප්රමාණයකට මෘදු වන බැවින්, එය අනෙකුත් ද්රව්ය අංශු මතුපිටට සම්බන්ධ කළ හැකිය. නිෂ්පාදිතය ඝනීභවනය වුවද, මතුපිට ඇති B2O3 ඔක්සයිඩ් පටලයට යම් ආරක්ෂාවක් සෑදිය හැකි අතර ප්රති-ඔක්සිකරණ කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය. ඒ සමඟම, ප්රතික්රියාව මගින් ජනනය වන තීරු ස්ඵටික පරාවර්තක ද්රව්යයේ අනුකෘතියේ සහ හිඩැස්වල බෙදා හරින බැවින්, සිදුරු අඩු වේ, මධ්යම උෂ්ණත්ව ශක්තිය වැඩි දියුණු වේ, සහ ජනනය වන ස්ඵටිකවල පරිමාව ප්රසාරණය වේ, එමඟින් පරිමාව හැකිලීම සුව කළ හැකි අතර ඉරිතැලීම් අඩු කළ හැකිය.
3. ජාතික ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා භාවිතා කරන වෙඩි නොවදින ද්රව්ය
එහි ඉහළ දෘඪතාව, ඉහළ ශක්තිය, කුඩා නිශ්චිත ගුරුත්වාකර්ෂණය සහ ඉහළ මට්ටමේ බැලස්ටික් ප්රතිරෝධය හේතුවෙන්, බෝරෝන් කාබයිඩ් විශේෂයෙන් සැහැල්ලු වෙඩි නොවදින ද්රව්යවල ප්රවණතාවයට අනුකූල වේ. එය ගුවන් යානා, වාහන, සන්නාහ සහ මිනිස් සිරුරු ආරක්ෂා කිරීම සඳහා හොඳම වෙඩි නොවදින ද්රව්ය වේ; දැනට,සමහර රටවල්ආරක්ෂක කර්මාන්තය තුළ බෝරෝන් කාබයිඩ් ප්රති-බැලිස්ටික් සන්නාහයේ මහා පරිමාණ භාවිතය ප්රවර්ධනය කිරීම අරමුණු කරගනිමින්, අඩු වියදම් බෝරෝන් කාබයිඩ් ප්රති-බැලිස්ටික් සන්නාහ පර්යේෂණ යෝජනා කර ඇත.
4. න්යෂ්ටික කර්මාන්තයේ යෙදීම්
බෝරෝන් කාබයිඩ් ඉහළ නියුට්රෝන අවශෝෂණ හරස්කඩක් සහ පුළුල් නියුට්රෝන ශක්ති වර්ණාවලියක් ඇති අතර, න්යෂ්ටික කර්මාන්තය සඳහා හොඳම නියුට්රෝන අවශෝෂකය ලෙස ජාත්යන්තරව පිළිගැනේ. ඒවා අතර, බෝරෝන්-10 සමස්ථානිකයේ තාප අංශය 347×10-24 cm2 තරම් ඉහළ අගයක් ගන්නා අතර, ගැඩොලිනියම්, සමාරියම් සහ කැඩ්මියම් වැනි මූලද්රව්ය කිහිපයකට පමණක් දෙවැනි වන අතර එය කාර්යක්ෂම තාප නියුට්රෝන අවශෝෂකයකි. ඊට අමතරව, බෝරෝන් කාබයිඩ් සම්පත් වලින් පොහොසත්, විඛාදනයට ඔරොත්තු දෙන, හොඳ තාප ස්ථායිතාවයක්, විකිරණශීලී සමස්ථානික නිපදවන්නේ නැත, සහ අඩු ද්විතියික කිරණ ශක්තියක් ඇත, එබැවින් බෝරෝන් කාබයිඩ් න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකවල පාලන ද්රව්ය සහ ආවරණ ද්රව්ය ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.
උදාහරණයක් ලෙස, න්යෂ්ටික කර්මාන්තයේ, ඉහළ උෂ්ණත්ව වායු-සිසිල් ප්රතික්රියාකාරකය දෙවන වසා දැමීමේ පද්ධතිය ලෙස බෝරෝන් අවශෝෂණ බෝල වසා දැමීමේ පද්ධතිය භාවිතා කරයි. අනතුරකදී, පළමු වසා දැමීමේ පද්ධතිය අසමත් වූ විට, දෙවන වසා දැමීමේ පද්ධතිය ප්රතික්රියාකාරක හරයේ පරාවර්තක ස්ථරයේ නාලිකාවට නොමිලේ වැටෙන බෝරෝන් කාබයිඩ් පෙති විශාල ප්රමාණයක් භාවිතා කරයි, ප්රතික්රියාකාරකය වසා දමා සීතල වසා දැමීම සාක්ෂාත් කර ගැනීමට, එහිදී අවශෝෂණ බෝලය බෝරෝන් කාබයිඩ් අඩංගු ග්රැෆයිට් බෝලයකි. ඉහළ උෂ්ණත්ව වායු-සිසිල් ප්රතික්රියාකාරකයේ බෝරෝන් කාබයිඩ් හරයේ ප්රධාන කාර්යය වන්නේ ප්රතික්රියාකාරකයේ බලය සහ ආරක්ෂාව පාලනය කිරීමයි. කාබන් ගඩොල් බෝරෝන් කාබයිඩ් නියුට්රෝන අවශෝෂක ද්රව්ය සමඟ කාවද්දන ලද අතර එමඟින් ප්රතික්රියාකාරක පීඩන භාජනයේ නියුට්රෝන විකිරණය අඩු කළ හැකිය.
වර්තමානයේ, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක සඳහා බෝරයිඩ් ද්රව්යවලට ප්රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් ද්රව්ය ඇතුළත් වේ: බෝරෝන් කාබයිඩ් (පාලන දඬු, ආවරණ දඬු), බෝරික් අම්ලය (මධ්යස්ථකාරකය, සිසිලනකාරකය), බෝරෝන් වානේ (න්යෂ්ටික ඉන්ධන සහ න්යෂ්ටික අපද්රව්ය සඳහා පාලන දඬු සහ ගබඩා ද්රව්ය), බෝරෝන් යුරෝපියම් (හරය දහනය කළ හැකි විෂ ද්රව්ය), ආදිය.