Бор у праху
| Бор | |
| Изглед | Црно-смеђа |
| Фаза на STP | Чврсто |
| Тачка топљења | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| Тачка кључања | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| Густина у течном стању (на т.п.) | 2,08 г/цм3 |
| Топлота фузије | 50,2 kJ/mol |
| Топлота испаравања | 508 kJ/mol |
| Моларни топлотни капацитет | 11,087 Ј/(мол·К) |
Спецификација предузећа за боров прах
| Назив производа | Хемијска компонента | Просечна величина честица | Изглед | ||||||
| Бор у праху | Нано бор ≥99,9% | Укупни кисеоник ≤100ppm | Метални јони (Фе/Зн/Ал/Цу/Мг/Цр/Ни)/ | D50 50~80нм | Црни барут | ||||
| Кристални бор у праху | Бор кристал ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12% | Al≤1% | Ca≤0,08% | Si ≤0,05% | Cu ≤0,001% | -300 меша | Светло смеђи до тамно сиви прах |
| Аморфни елемент бор у праху | Бор без кристала ≥95% | Mg≤3% | Бор растворљив у води ≤0,6% | Материја нерастворљива у води ≤0,5% | Вода и испарљиве материје ≤0,45% | Стандардна величина 1 микрон, друге величине су доступне на захтев. | Светло смеђи до тамно сиви прах | ||
Паковање: Алуминијумска фолијска кеса
Складиштење: Чување у затвореним условима сушења и складиштење одвојено од других хемикалија.
Које су специфичне примене кристалног бора?
I. Нуклеарна индустрија
-Служи као материјал за контролу неутронске реакције у нуклеарним реакторима за регулисање брзине неутрона и одржавање стабилног рада реактора.
-Користи изузетан капацитет апсорпције неутрона кристалног бора да ефикасно смањи или подеси неутронски флукс, осигуравајући безбедност нуклеарних енергетских система.
II. Примене полупроводника
-П-тип допанта
Као елемент III групе, кристални бор уводи акцепторске нивое у силицијум и служи као основни допант за израду полупроводника P-типа. Кроз процесе јонске имплантације или дифузије, прецизна контрола концентрације допирања омогућава формирање бунара или подлога P-типа у уређајима, укључујући диоде, транзисторе са ефектом поља (FET) и биполарне транзисторе са изолованом капијом (IGBT).
-Припрема монокристалног силицијума П-типа
Током раста монокристалног силицијума Чохралским (CZ) или методом плутајуће зоне (FZ), трагови кристалног бора високе чистоће се додају у растоп поликристалног силицијума високе чистоће. Користећи ефекат сегрегације бора у силицијуму, добијају се монокристали силицијума P-типа са контролисаном отпорношћу. Такви монокристали служе као основни материјали за подлоге дискретних уређаја, аналогних интегрисаних кола и полупроводничких уређаја за снагу.
-Изворни материјал за монокристале силицијума допиране бором
Као извор чистог бора, кристални бор се може користити за производњу силицијумских монокристала са одређеним концентрацијама бора путем ко-допирања растопом. У поређењу са другим изворима бора (нпр. боран, бор трибромид), кристални бор нуди супериорну стабилност чистоће и уједначеност допирања, што га чини погодним за прилагођене захтеве подлоге у високоперформансним полупроводничким уређајима као што су детектори и високонапонски чипови.
-Захтеви за чистоћу
Да би се осигурали тачни профили допирања и висок принос уређаја, кристални бор мора да испуњава чистоћу полупроводничког нивоа (типично ≥99,9999%, тј. 6N или више). Металне нечистоће (нпр. Fe, Cu, Na) морају се контролисати на нивоу ppb, са строгим ограничењима за нечистоће лаких елемената као што су угљеник и кисеоник. Као и допанти N-типа, укључујући фосфор, антимон и арсен, кристални бор и његова контактна околина са силицијумом морају се руковати у ултрачистим условима.
III. Оптика
-Користи своја изузетна нелинеарна оптичка својства за постизање функција укључујући модулацију светлости, фреквентно померање и удвостручавање фреквенције.
-Примењује се у производњи оптичких уређаја као што су оптички модулатори, оптички фреквентни чешљеви и ласери.
-Служи као појачавајући медијум за инфрацрвене ласере, са великим попречним пресеком емисије и широким спектралним опсегом побуђивања.
IV. Материјали високе тврдоће
-Користи се у производњибор карбид (B₄C), ултра-тврди керамички материјал са одличном отпорношћу на хабање и стабилношћу на високим температурама, који се широко користи у панцирима, тврдим алатима, абразивима и керамици отпорној на хабање.
-Користи се у производњиграфитна једињења бора (B₉), који имају структуру сличну графиту, високу електричну проводљивост и термичку стабилност, погодни су за високо ефикасна проводљива везива, материјале за управљање топлотом и материјале за трење.
V. Војска и ваздухопловство
-Високочисти бор керамички балистички отпорни материјали
-Успоривачи бора високе чистоће
- Средства за заваривање од бора високе чистоће
-Високочисти борни експлозиви
-Ракетна горива високе чистоће богата бором / са мало кисеоника
VI. Легуре и металургија
-Легуре бора и бакра високе чистоће
-Легуре бора и титана високе чистоће
-Поликристални дијамант високе чистоће допираног бором
-Алати од високочистог бора, супертврди и отпорни на хабање
-Челичне плоче отпорне на корозију од бора високе чистоће
-Легуре бора и никла високе чистоће
-Легуре бора и хрома високе чистоће
-Легуре литијум-бора (за материјале за батерије следеће генерације)
-Суперпроводљиве легуре бора и магнезијума
VII. Површински премази (нанопрашкасти материјали)
-Прашкасти материјали од бора високе чистоће наносе се на површине подлоге распршивањем, дајући компонентама следећа својства:
Отпорност на хабање
Отпорност на корозију
Отпорност на високе температуре
Отпорност на оксидацију
Отпорност на старење
-Задовољава екстремне радне захтеве ваздухопловних мотора и других тешких окружења (нпр. оптоелектронска, магнетна својства).
Које су типичне примене аморфног бора?
I. Високоенергетска горива и погонска горива
1. Чврста ракетна горива:Користи се као високоенергетски адитив за повећање брзине сагоревања и специфичног импулса, погодан за тактичке ракете и ваздухопловне системе за појачавање.
2. Високоенергетска горива за ракете и пројектиле:Користи се у производњи једињења борана (нпр. диборана, декаборана) као кључних компоненти течних или чврстих високоенергетских горива.
II. Нуклеарна индустрија
1. Материјали за апсорпцију неутрона:Искоришћавање високог попречног пресека захвата топлотних неутрона код Бора-10 (¹⁰B), који се користи у контролним шипкама нуклеарних реактора, системима за хитно искључивање и слојевима заштите од неутрона.
2. Бројачи неутрона:Премазан на унутрашњим зидовима детектора за детекцију термалних неутрона и анализу енергетског спектра.
3. Производња боровог челика:Користи се као адитив бора за топљење специјалних легираних челика (боровог челика) за структурне компоненте реактора и делове за неутронски штит.
III. Електротехника и електротехника
1. Електроде за паљење за упаљач:Након карбонизације на 2300 ℃, користи се као катодни материјал за језгра за паљење са ниским прагом паљења и високом отпорношћу на аблацију.
2. Сировине за високоперформансне катодеКористи се за синтезу лантан хексаборида (LaB₆), високо стабилне, дуготрајне термионске катоде која се примењује у електронским микроскопима и микроталасним цевима велике снаге.
IV. Металургија и прерада материјала
1. Топљење специјалног легираног челика:Додавање трагова бора значајно побољшава каљивост, чврстоћу на високим температурама и отпорност челика на неутронско зрачење.
2. Уклањач гаса за растопљени бакар:Уклања кисеоник и друге растворене гасове из растопљеног бакра како би се побољшала проводљивост и густина.
3. Материјали ојачани боровим влакнима:Користи се као основна сировина за борова влакна у ваздухопловним композитима и високоперформансној спортској опреми.
V. Катализатори и хемијска синтеза
1. Катализатори органске синтезе:Користи се у реакцијама селективне хидрогенације, дехидрогенације и преуређења ради побољшања приноса и селективности.
2. Катализатори у керамичкој индустрији:Промовисати синтеровање и згушњавање боридне керамике на ниским температурама (нпр. TiB₂, ZrB₂).
3. Синтеза једињења бора високе чистоће:Користи се као извор бора за производњу борне киселине високе чистоће, натријум борохидрида, бор нитрида и других финих хемикалија.
4. Припрема борових халида високе чистоће:Користи се за синтезу високочистих BBr₃, BCl₃ итд., као извора дифузије полупроводника и допанта у оптичким влакнима.
VI. Системи безбедности аутомобила
-Иницијатори ваздушних јастука: Користе се као компонента средстава која стварају гас; након судара, брзо сагоревају да би произвели азот под високим притиском и надували ваздушни јастук.
VII. Индустрија ватромета и пиротехнике
-Пиротехничка средства: При сагоревању производе зелене пламенове и светле варнице, користе се у ватромету, сигналним бакљама и војним осветљивим пројектилима.
VIII. Фармацеутска и биолошка поља
-Фармацеутски интермедијери: Користе се у синтези лекова који садрже бор (нпр. борофенилаланин) за терапију хватања борних неутрона (BNCT) или као извори допинга за антибактеријске материјале.
