Bórový prášok
| Bór | |
| Vzhľad | Čiernohnedá |
| Fáza pri STP | Pevný |
| Bod topenia | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Bod varu | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Hustota v kvapalnom stave (pri teplote topenia) | 2,08 g/cm3 |
| Teplo topenia | 50,2 kJ/mol |
| Teplo odparovania | 508 kJ/mol |
| Molárna tepelná kapacita | 11,087 J/(mol·K) |
Podniková špecifikácia pre bórový prášok
| Názov produktu | Chemická zložka | Priemerná veľkosť častíc | Vzhľad | ||||||
| Bórový prášok | Nano bór ≥99,9% | Celkový kyslík ≤100 ppm | Kovový ión (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | Čierny prach | ||||
| Kryštálový bórový prášok | Kryštál bóru ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12 % | Al≤1% | Ca≤0,08 % | Si ≤0,05% | Cu ≤0,001 % | -300 mesh | Svetlohnedý až tmavosivý prášok |
| Amorfný prvok bóru v prášku | Nekryštalický bór ≥95% | Mg≤3% | Vo vode rozpustný bór ≤0,6% | Látka nerozpustná vo vode ≤0,5% | Voda a prchavé látky ≤0,45% | Štandardná veľkosť 1 mikrón, iná veľkosť je k dispozícii na požiadanie. | Svetlohnedý až tmavosivý prášok | ||
Balenie: Hliníkové fóliové vrecko
Skladovanie: Uchovávajte v uzavretých sušiacich podmienkach a oddelene od iných chemikálií.
Aké sú špecifické aplikácie kryštalického bóru?
I. Jadrový priemysel
-Slúži ako materiál na riadenie neutrónových reakcií v jadrových reaktoroch na reguláciu rýchlosti neutrónov a udržiavanie stabilnej prevádzky reaktora.
-Využíva výnimočnú schopnosť kryštalického bóru absorbovať neutróny na efektívne zníženie alebo úpravu neutrónového toku, čím zaisťuje bezpečnosť jadrových energetických systémov.
II. Aplikácie polovodičov
-P-typ dopantu
Ako prvok III. skupiny zavádza kryštalický bór akceptorové úrovne do kremíka a slúži ako jadro dopant pre výrobu polovodičov typu P. Prostredníctvom iónovej implantácie alebo difúznych procesov umožňuje presná kontrola koncentrácie dopovania tvorbu jamiek alebo substrátov typu P v zariadeniach vrátane diód, tranzistorov s poľným efektom (FET) a bipolárnych tranzistorov s izolovanou hradlou (IGBT).
-Príprava monokryštalického kremíka typu P
Počas rastu monokryštalického kremíka metódou Czochralského (CZ) alebo metódou Float Zone (FZ) sa do taveniny polykryštalického kremíka s vysokou čistotou pridávajú stopové množstvá vysoko čistého kryštalického bóru. Využitím segregačného efektu bóru v kremíku sa získajú kremíkové monokryštály typu P s regulovateľným odporom. Takéto monokryštály slúžia ako základné substrátové materiály pre diskrétne zariadenia, analógové integrované obvody a výkonové polovodičové zariadenia.
-Základný materiál pre kremíkové monokryštály dopované bórom
Ako zdroj čistého bóru sa kryštalický bór môže použiť na výrobu kremíkových monokryštálov so špecifikovanými koncentráciami bóru prostredníctvom taveniny. V porovnaní s inými zdrojmi bóru (napr. borán, bromid boritý) ponúka kryštalický bór vynikajúcu stabilitu čistoty a rovnomernosť dopovania, vďaka čomu je vhodný pre požiadavky na prispôsobené substráty vo vysokovýkonných polovodičových zariadeniach, ako sú detektory a vysokonapäťové výkonové čipy.
- Požiadavky na čistotu
Aby sa zabezpečili presné profily dopovania a vysoký výťažok zariadenia, kryštalický bór musí spĺňať čistotu polovodičovej triedy (typicky ≥99,9999 %, t. j. 6N alebo vyššiu). Kovové nečistoty (napr. Fe, Cu, Na) musia byť kontrolované na úrovni ppb s prísnymi limitmi pre nečistoty z ľahkých prvkov, ako je uhlík a kyslík. Podobne ako prísady typu N vrátane fosforu, antimónu a arzénu, aj kryštalický bór a jeho kontaktné prostredie s kremíkom musia byť spracované za ultračistých podmienok.
III. Optika
-Využíva svoje vynikajúce nelineárne optické vlastnosti na dosiahnutie funkcií vrátane modulácie svetla, frekvenčného posunu a zdvojnásobenia frekvencie.
-Používa sa pri výrobe optických zariadení, ako sú optické modulátory, optické frekvenčné hrebene a lasery.
-Slúži ako zosilňovacie médium pre infračervené lasery, vyznačuje sa veľkým emisným prierezom a širokým spektrálnym rozsahom excitácie.
IV. Materiály s vysokou tvrdosťou
-Používa sa pri výrobekarbid bóru (B₄C), ultra tvrdý keramický materiál s vynikajúcou odolnosťou proti opotrebovaniu a stabilitou pri vysokých teplotách, široko používaný v nepriestrelných vestách, tvrdých nástrojoch, abrazívach a opotrebovateľnej keramike.
-Používa sa pri výrobezlúčeniny grafitu a bóru (B₉), ktoré majú grafitovú štruktúru, vysokú elektrickú vodivosť a tepelnú stabilitu, vhodné pre vysokoúčinné vodivé spojivá, materiály na riadenie tepla a trecie materiály.
V. Vojenstvo a letecký priemysel
-Vysoko čisté balisticky odolné materiály z bórovej keramiky
-Vysoko čisté bórové retardéry
-Zváracie činidlá s vysokou čistotou bóru
-Vysoko čisté bórové trhaviny
-Vysoko čisté raketové palivo bohaté na bór / chudobné na kyslík
VI. Zliatiny a metalurgia
-Vysoko čisté zliatiny bóru a medi
-Vysoko čisté zliatiny bóru a titánu
- Vysoko čistý bórom dopovaný polykryštalický diamant
-Vysoko čistý bór, supertvrdé nástroje odolné voči opotrebovaniu
- Vysoko čistý bórový oceľový plech odolný voči korózii
-Vysoko čisté zliatiny bóru a niklu
-Vysoko čisté zliatiny bóru a chrómu
-Lítium-bórové zliatiny (pre materiály batérií novej generácie)
-Bórovo-horčíkové supravodivé zliatiny
VII. Povrchové nátery (nanopráškové materiály)
-Vysoko čisté bórové nano-povlakové práškové materiály sa nanášajú na povrchy substrátov naprašovaním, čím sa komponentom dodávajú nasledujúce vlastnosti:
Odolnosť voči opotrebovaniu
Odolnosť proti korózii
oOdolnosť voči vysokým teplotám
Odolnosť voči oxidácii
Odolnosť voči starnutiu
-Spĺňa extrémne prevádzkové požiadavky leteckých motorov a iných náročných prostredí (napr. optoelektronické, magnetické vlastnosti).
Aké sú typické aplikácie amorfného bóru?
I. Vysokoenergetické palivá a pohonné látky
1. Tuhé raketové palivo:Používa sa ako vysokoenergetická prísada na zvýšenie rýchlosti horenia a špecifického impulzu, vhodná pre taktické rakety a letecké posilňovacie systémy.
2. Vysokoenergetické palivá pre rakety a strely:Používa sa pri výrobe boránových zlúčenín (napr. diborán, dekaborán) ako kľúčových zložiek kvapalných alebo tuhých vysokoenergetických palív.
II. Jadrový priemysel
1. Materiály na absorpciu neutrónov:Využitie vysokého prierezu záchytu tepelných neutrónov bóru-10 (¹⁰B), ktorý sa používa v riadiacich tyčiach jadrových reaktorov, systémoch núdzového odstavenia a vrstvách tienenia neutrónov.
2. Počítadlá neutrónov:Nanesený na vnútorné steny detektorov na detekciu tepelných neutrónov a analýzu energetického spektra.
3. Výroba bórovej ocele:Používa sa ako prísada bóru na tavenie špeciálnych legovaných ocelí (bórovej ocele) pre konštrukčné komponenty reaktorov a časti neutrónového tienenia.
III. Elektronické a elektrotechnické inžinierstvo
1. Zapaľovacie elektródy pre Ignitróny:Po karbonizácii pri 2300 ℃ sa používajú ako katódové materiály pre zapaľovacie jadrá s nízkym prahom zapálenia a vysokou odolnosťou proti ablácii.
2. Suroviny pre vysokovýkonné katódyPoužíva sa na syntézu hexaboridu lantánu (LaB₆), vysoko stabilnej termionickej katódy s dlhou životnosťou používanej v elektrónových mikroskopoch a výkonných mikrovlnných trubiciach.
IV. Metalurgia a spracovanie materiálov
1. Tavenie špeciálnej legovanej ocele:Stopové pridanie bóru výrazne zlepšuje kaliteľnosť, pevnosť pri vysokých teplotách a odolnosť ocele voči neutrónovému žiareniu.
2. Zachytávač plynov pre roztavenú meď:Odstraňuje kyslík a iné rozpustené plyny z roztavenej medi, čím zvyšuje vodivosť a hustotu.
3. Materiály vystužené bórovými vláknami:Používa sa ako základná surovina pre bórové vlákna v leteckých kompozitoch a vysokovýkonných športových potrebách.
V. Katalyzátory a chemická syntéza
1. Katalyzátory organickej syntézy:Používa sa pri selektívnych hydrogenačných, dehydrogenačných a preskupovacích reakciách na zlepšenie výťažku a selektivity.
2. Katalyzátory v keramickom priemysle:Podporujú nízkoteplotné spekanie a zhutňovanie boridových keramických materiálov (napr. TiB₂, ZrB₂).
3. Syntéza vysoko čistých zlúčenín bóru:Používa sa ako zdroj bóru na výrobu vysoko čistej kyseliny boritej, tetrahydridu sodného, nitridu bóru a iných jemných chemikálií.
4. Príprava vysoko čistých halogenidov bóru:Používa sa na syntézu vysoko čistých BBr₃, BCl₃ atď. ako difúznych zdrojov polovodičov a prísad do optických vlákien.
VI. Bezpečnostné systémy pre automobily
- Iniciátory airbagov: Používajú sa ako súčasť plynotvorných látok; pri náraze rýchlo horia, čím vytvárajú dusík pod vysokým tlakom a nafúknu airbagy.
VII. Priemysel ohňostrojov a pyrotechniky
-Pyrotechnické látky: Pri horení vytvárajú zelené plamene a jasné iskry, používajú sa v ohňostrojoch, signálnych svetliciach a vojenských osvetľovacích projektiloch.
VIII. Farmaceutické a biologické oblasti
-Farmaceutické medziprodukty: Používajú sa pri syntéze liekov obsahujúcich bór (napr. borofenylalanín) pre terapiu záchytom bórových neutrónov (BNCT) alebo ako dopingové zdroje pre antibakteriálne materiály.
