Borov prah
| Bor | |
| Videz | Črno-rjava |
| Faza pri STP | Trdna |
| Tališče | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Vrelišče | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Gostota v tekočini (pri tališču) | 2,08 g/cm3 |
| Toplota fuzije | 50,2 kJ/mol |
| Toplota izparevanja | 508 kJ/mol |
| Molarna toplotna kapaciteta | 11,087 J/(mol·K) |
Podjetniška specifikacija za borov prah
| Ime izdelka | Kemična komponenta | Povprečna velikost delcev | Videz | ||||||
| Borov prah | Nano bor ≥99,9 % | Skupni kisik ≤100 ppm | Kovinski ion (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | Črni prah | ||||
| Kristalni borov prah | Kristal bora ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12 % | Al≤1% | Ca≤0,08 % | Si ≤0,05 % | Cu ≤0,001 % | -300 mesh | Svetlo rjav do temno siv prah |
| Amorfni element borovega prahu | Nekristalni bor ≥95% | Mg≤3% | V vodi topen bor ≤0,6% | V vodi netopna snov ≤0,5% | Voda in hlapne snovi ≤0,45% | Standardna velikost 1 mikron, druge velikosti so na voljo na zahtevo. | Svetlo rjav do temno siv prah | ||
Paket: Vrečka iz aluminijaste folije
Skladiščenje: Hraniti v zaprtih sušnih pogojih in ločeno od drugih kemikalij.
Kakšne so specifične uporabe kristalnega bora?
I. Jedrska industrija
-Služi kot material za nadzor nevtronskih reakcij v jedrskih reaktorjih za uravnavanje hitrosti nevtronov in vzdrževanje stabilnega delovanja reaktorja.
-Izkorišča izjemno sposobnost absorpcije nevtronov kristalnega bora za učinkovito zmanjšanje ali prilagajanje nevtronskega toka, kar zagotavlja varnost jedrskih energetskih sistemov.
II. Uporaba polprevodnikov
-P-tip dopant
Kristalni bor, element III. skupine, v silicij vnaša akceptorske nivoje in služi kot osrednji dopant za izdelavo polprevodnikov tipa P. Z ionsko implantacijo ali difuzijskimi postopki natančen nadzor koncentracije dopiranja omogoča nastanek jamic ali substratov tipa P v napravah, vključno z diodami, tranzistorji s poljskim efektom (FET) in bipolarnimi tranzistorji z izoliranimi vrati (IGBT).
-Priprava monokristalnega silicija tipa P
Med rastjo monokristalnega silicija po metodi Czochralskega (CZ) ali Float Zone (FZ) se talini polikristalnega silicija visoke čistosti dodajo sledi kristalnega bora visoke čistosti. Z izkoriščanjem učinka segregacije bora v siliciju dobimo silicijeve monokristale tipa P z nadzorovano upornostjo. Takšni monokristali delujejo kot osnovni substratni materiali za diskretne naprave, analogna integrirana vezja in močnostne polprevodniške naprave.
-Izvorni material za silicijeve monokristale, dopirane z borom
Kristalni bor se lahko kot vir čistega bora uporablja za proizvodnjo silicijevih monokristalov z določenimi koncentracijami bora s sočasnim dopiranjem v talini. V primerjavi z drugimi viri bora (npr. boran, borov tribromid) kristalni bor ponuja vrhunsko stabilnost čistosti in enakomernost dopiranja, zaradi česar je primeren za prilagojene zahteve glede substratov v visokozmogljivih polprevodniških napravah, kot so detektorji in visokonapetostni močnostni čipi.
-Zahteve glede čistosti
Za zagotovitev natančnih profilov dopiranja in visokega izkoristka naprave mora kristalni bor dosegati čistost polprevodniškega razreda (običajno ≥99,9999 %, tj. 6N ali več). Kovinske nečistoče (npr. Fe, Cu, Na) je treba nadzorovati na ravni ppb, s strogimi omejitvami glede nečistoč lahkih elementov, kot sta ogljik in kisik. Tako kot dopanti tipa N, vključno s fosforjem, antimonom in arzenom, je treba tudi kristalni bor in njegovo kontaktno okolje s silicijem obravnavati v ultra čistih pogojih.
III. Optika
-Izkorišča svoje izjemne nelinearne optične lastnosti za doseganje funkcij, vključno z modulacijo svetlobe, frekvenčnim pometanjem in podvajanjem frekvence.
-Uporablja se pri izdelavi optičnih naprav, kot so optični modulatorji, optični frekvenčni glavniki in laserji.
-Služi kot ojačevalni medij za infrardeče laserje, z velikim presekom emisije in širokim spektralnim območjem vzbujanja.
IV. Materiali visoke trdote
-Uporablja se pri proizvodnjiborov karbid (B₄C), ultra trd keramični material z odlično odpornostjo proti obrabi in stabilnostjo pri visokih temperaturah, ki se pogosto uporablja v neprebojnih jopičih, trdem orodju, abrazivnih materialih in obrabno odporni keramiki.
-Uporablja se pri proizvodnjigrafitne borove spojine (B₉), ki imajo grafitu podobno strukturo, visoko električno prevodnost in toplotno stabilnost, primerni za visoko zmogljiva prevodna veziva, materiale za upravljanje toplote in torne materiale.
V. Vojska in vesoljska industrija
-Visoko čista borova keramika, balistično odporna
-Visoko čista zaviralca bora
-Visoko čista varilna sredstva iz bora
-Visoko čiste borove eksplozive
-Visoko čista raketna goriva, bogata z borom / z nizko vsebnostjo kisika
VI. Zlitine in metalurgija
-Zlitine bora in bakra visoke čistosti
-Zlitine bora in titana visoke čistosti
-Visoko čist polikristalni diamant, dopiran z borom
-Orodja iz visoko čistega bora, izjemno trda in odporna proti obrabi
- Jeklene plošče iz visoko čistega bora, odporne proti koroziji
-Zlitine bora in niklja visoke čistosti
-Zlitine bora in kroma visoke čistosti
-Litij-borove zlitine (za materiale baterij naslednje generacije)
-Boro-magnezijeve superprevodne zlitine
VII. Površinski premazi (nanoprašni materiali)
-Visoko čiste borove nanopremazne praškaste snovi se nanesejo na površine substratov z naprševanjem, kar komponentam daje naslednje lastnosti:
Odpornost proti obrabi
Odpornost proti koroziji
Odpornost na visoke temperature
Odpornost proti oksidaciji
Odpornost proti staranju
-Izpolnjuje ekstremne obratovalne zahteve letalskih motorjev in drugih zahtevnih okolij (npr. optoelektronske, magnetne lastnosti).
Katere so tipične uporabe amorfnega bora?
I. Visokoenergijska goriva in pogonska goriva
1. Trdna raketna goriva:Uporablja se kot visokoenergijski dodatek za povečanje hitrosti gorenja in specifičnega impulza, primeren za taktične rakete in vesoljske sisteme za pospeševanje.
2. Visokoenergijska goriva za rakete in izstrelke:Uporablja se pri proizvodnji boranskih spojin (npr. diborana, dekaborana) kot ključnih sestavin tekočih ali trdnih visokoenergijskih goriv.
II. Jedrska industrija
1. Materiali za absorpcijo nevtronov:Izkoriščanje visokega preseka zajemanja toplotnih nevtronov bora-10 (¹⁰B), ki se uporablja v krmilnih palicah jedrskih reaktorjev, sistemih za zaustavitev v sili in zaščitnih plasteh pred nevtroni.
2. Nevtronski števci:Prevlečen na notranjih stenah detektorjev za detekcijo toplotnih nevtronov in analizo energijskega spektra.
3. Proizvodnja borovega jekla:Uporablja se kot dodatek bora za taljenje posebnih legiranih jekel (borovega jekla) za konstrukcijske komponente reaktorjev in dele nevtronske zaščite.
III. Elektronika in elektrotehnika
1. Vžigalne elektrode za ignitrone:Po karbonizaciji pri 2300 ℃ se uporabljajo kot katodni materiali za vžigalna jedra z nizkim pragom vžiga in visoko odpornostjo proti ablaciji.
2. Surovine za visokozmogljive katodeUporablja se za sintezo lantanovega heksaborida (LaB₆), zelo stabilne termionske katode z dolgo življenjsko dobo, ki se uporablja v elektronskih mikroskopih in mikrovalovnih ceveh z veliko močjo.
IV. Metalurgija in predelava materialov
1. Taljenje posebnega legiranega jekla:Dodatek bora v sledovih znatno izboljša kaljivost, trdnost pri visokih temperaturah in odpornost jekla proti nevtronskemu obsevanju.
2. Lovilec plinov za staljeni baker:Odstranjuje kisik in druge raztopljene pline iz staljenega bakra, da poveča prevodnost in gostoto.
3. Materiali, ojačani z borovimi vlakni:Uporablja se kot glavna surovina za borova vlakna v vesoljskih kompozitih in visokozmogljivi športni opremi.
V. Katalizatorji in kemijska sinteza
1. Katalizatorji organske sinteze:Uporablja se v reakcijah selektivnega hidrogeniranja, dehidrogeniranja in prerazporeditve za izboljšanje izkoristka in selektivnosti.
2. Katalizatorji v keramični industriji:Spodbujajo nizkotemperaturno sintranje in zgoščevanje boridne keramike (npr. TiB₂, ZrB₂).
3. Sinteza visoko čistih borovih spojin:Uporablja se kot vir bora za proizvodnjo visoko čiste borove kisline, natrijevega borohidrida, borovega nitrida in drugih finih kemikalij.
4. Priprava visoko čistih borovih halogenidov:Uporablja se za sintezo visoko čistih BBr₃, BCl₃ itd. kot polprevodniških difuzijskih virov in dopantov za optična vlakna.
VI. Avtomobilski varnostni sistemi
-Iniciatorji zračnih blazin: Uporabljajo se kot sestavni del plinov, ki proizvajajo plin; ob trku hitro zgorijo, da proizvedejo dušik pod visokim tlakom in napihnejo zračno blazino.
VII. Industrija ognjemetov in pirotehnike
-Pirotehnična sredstva: Pri gorenju proizvajajo zelene plamene in svetle iskre, uporabljajo se v ognjemetih, signalnih raketah in vojaških svetlečih izstrelkih.
VIII. Farmacevtska in biološka področja
-Farmacevtski intermediati: Uporabljajo se pri sintezi zdravil, ki vsebujejo bor (npr. borofenilalanin), za terapijo z zajemanjem borovih nevtronov (BNCT) ali kot viri dopinga za antibakterijske materiale.
