Boron karbida nyaéta kristal hideung kalayan kilap logam, ogé katelah inten hideung, anu kagolong kana bahan non-logam anorganik. Ayeuna, sadayana wawuh sareng bahan boron karbida, anu tiasa disababkeun ku aplikasi waja anti peluru, sabab gaduh kapadetan panghandapna di antara bahan keramik, gaduh kaunggulan modulus élastis anu luhur sareng karasa anu luhur, sareng tiasa ngahontal panggunaan mikro-fraktur anu saé pikeun nyerep proyektil. Pangaruh énergi, bari ngajaga beban sarendah mungkin. Tapi kanyataanna, boron karbida gaduh seueur sipat unik anu sanés, anu tiasa ngajantenkeun éta maénkeun peran penting dina abrasif, bahan refraktori, industri nuklir, aerospace sareng widang sanésna.
Sipat-sipat tinaboron karbida
Dina hal sipat fisik, karasana boron karbida ngan ukur saatos inten sareng boron nitrida kubik, sareng éta masih tiasa ngajaga kakuatan anu luhur dina suhu anu luhur, anu tiasa dianggo salaku bahan tahan aus suhu luhur anu idéal; kapadetan boron karbida leutik pisan (kapadetan téoritis ngan ukur 2,52 g / cm3), langkung hampang tibatan bahan keramik biasa, sareng tiasa dianggo dina widang aerospace; boron karbida gaduh kamampuan nyerep neutron anu kuat, stabilitas termal anu saé, sareng titik lebur 2450 ° C, janten éta ogé seueur dianggo dina industri nuklir. Kamampuan nyerep neutron neutron tiasa langkung ningkat ku nambihan unsur B; bahan boron karbida kalayan morfologi sareng struktur khusus ogé gaduh sipat fotolistrik khusus; salian ti éta, boron karbida gaduh titik lebur anu luhur, modulus élastis anu luhur, koéfisién ékspansi anu handap sareng kaunggulan anu saé ieu ngajantenkeun éta bahan aplikasi poténsial dina seueur widang sapertos metalurgi, industri kimia, mesin, aerospace sareng industri militer. Salaku conto, bagian anu tahan korosi sareng tahan aus, ngadamel waja anti peluru, batang kontrol réaktor sareng unsur termoelektrik, jsb.
Dina hal sipat kimia, boron karbida henteu réaksi sareng asam, alkali sareng kaseueuran sanyawa anorganik dina suhu kamar, sareng ampir henteu réaksi sareng oksigén sareng gas halogen dina suhu kamar, sareng sipat kimiana stabil. Salian ti éta, bubuk boron karbida diaktipkeun ku halogen salaku agén boriding baja, sareng boron disusupkeun kana permukaan baja pikeun ngabentuk pilem beusi borida, sahingga ningkatkeun kakuatan sareng résistansi kana bahan, sareng sipat kimiana saé pisan.
Urang sadayana terang yén sipat bahan nangtukeun panggunaanana, janten dina aplikasi mana bubuk boron karbida gaduh kinerja anu luar biasa?Para insinyur pusat R&DUrbanMines Tech.Co., Ltd. ngadamel ringkesan ieu.
Aplikasi tinaboron karbida
1. Boron karbida dianggo salaku abrasif poles
Aplikasi boron karbida salaku abrasif utamina dianggo pikeun ngagiling sareng ngagosok safir. Di antara bahan super keras, karasana boron karbida langkung saé tibatan aluminium oksida sareng silikon karbida, kadua saatos inten sareng boron nitrida kubik. Safir mangrupikeun bahan substrat anu paling idéal pikeun dioda pemancar cahaya semikonduktor GaN/Al 2 O3 (LED), sirkuit terpadu skala ageung SOI sareng SOS, sareng pilem nanostruktur superkonduktor. Karataan permukaanana luhur pisan sareng kedah ultra-halus Teu aya tingkat karusakan. Kusabab kakuatan anu luhur sareng karasana kristal safir anu luhur (karasana Mohs 9), éta parantos nyababkeun kasusah anu ageung pikeun perusahaan pamrosésan.
Tina sudut pandang bahan sareng panggilingan, bahan anu pangsaéna pikeun ngolah sareng ngagiling kristal safir nyaéta inten sintétis, boron karbida, silikon karbida, sareng silikon dioksida. Karasa inten jieunan teuing luhur (karasa Mohs 10) nalika ngagiling wafer safir, éta bakal ngagores permukaan, mangaruhan transmitansi cahaya wafer, sareng hargana mahal; saatos motong silikon karbida, karasana RA biasana luhur sareng karataanana goréng; Nanging, karasana silika henteu cekap (karasa Mohs 7), sareng gaya panggilingan goréng, anu nyéépkeun waktos sareng tanaga kerja dina prosés panggilingan. Ku alatan éta, abrasif boron karbida (karasa Mohs 9.3) parantos janten bahan anu paling idéal pikeun ngolah sareng ngagiling kristal safir, sareng gaduh kinerja anu saé dina panggilingan dua sisi wafer safir sareng penipisan sareng polesan wafer epitaksial LED berbasis safir.
Perlu disebatkeun yén nalika boron karbida di luhur 600 °C, permukaan bakal dioksidasi jadi pilem B2O3, anu bakal ngalemeskeunana nepi ka tingkat anu tangtu, janten henteu cocog pikeun panggilingan garing dina suhu anu luhur teuing dina aplikasi abrasif, ngan ukur cocog pikeun ngagosok panggilingan cair. Nanging, sipat ieu nyegah B4C tina dioksidasi langkung lanjut, janten gaduh kaunggulan anu unik dina aplikasi bahan refraktori.
2. Aplikasi dina bahan tahan api
Boron karbida mibanda ciri anti oksidasi sareng tahan suhu anu luhur. Ieu umumna dianggo salaku bahan refraktori anu bentukna sareng henteu bentukna canggih sareng seueur dianggo dina sagala rupa widang metalurgi, sapertos kompor baja sareng parabot kiln.
Kalayan kabutuhan ngahémat énergi sareng ngirangan konsumsi dina industri beusi sareng baja sareng peleburan baja karbon rendah sareng baja karbon ultra rendah, panalungtikan sareng pamekaran bata magnesia-karbon rendah karbon (umumna kandungan karbon <8%) kalayan kinerja anu saé parantos narik perhatian anu langkung seueur ti industri domestik sareng asing. Ayeuna, kinerja bata magnesia-karbon rendah karbon umumna ningkat ku cara ningkatkeun struktur karbon anu kabeungkeut, ngaoptimalkeun struktur matriks bata magnesia-karbon, sareng nambihan antioksidan efisiensi tinggi. Di antarana, karbon grafit anu diwangun ku boron karbida kelas industri sareng sabagian karbon hideung grafit dianggo. Bubuk komposit hideung, anu dianggo salaku sumber karbon sareng antioksidan pikeun bata magnesia-karbon rendah karbon, parantos ngahontal hasil anu saé.
Kusabab boron karbida bakal leuleus nepi ka tingkat anu tangtu dina suhu anu luhur, éta tiasa napel kana permukaan partikel bahan anu sanés. Sanaos produkna dipadatkan, pilem oksida B2O3 dina permukaan tiasa ngabentuk panyalindungan anu tangtu sareng maénkeun peran anti-oksidasi. Dina waktos anu sami, kusabab kristal kolumnar anu dihasilkeun ku réaksi disebarkeun dina matriks sareng celah bahan refraktori, porositasna dikirangan, kakuatan suhu sedeng ningkat, sareng volume kristal anu dihasilkeun ngalegaan, anu tiasa nyageurkeun penyusutan volume sareng ngirangan retakan.
3. Bahan anti peluru anu dianggo pikeun ningkatkeun pertahanan nasional
Kusabab karasana anu luhur, kakuatan anu luhur, gravitasi spésifik anu leutik, sareng tingkat résistansi balistik anu luhur, boron karbida utamina saluyu sareng tren bahan anti peluru anu hampang. Éta mangrupikeun bahan anti peluru anu pangsaéna pikeun panyalindungan pesawat, kendaraan, waja, sareng awak manusa; ayeuna,Sababaraha nagaraparantos ngajukeun panalungtikan waja anti-balistik boron karbida anu murah, anu tujuanana pikeun ngamajukeun panggunaan waja anti-balistik boron karbida dina industri pertahanan.
4. Aplikasi dina industri nuklir
Boron karbida mibanda penampang panyerepan neutron anu luhur sareng spéktrum énergi neutron anu lega, sareng diaku sacara internasional salaku panyerep neutron anu pangsaéna pikeun industri nuklir. Di antarana, bagian termal isotop boron-10 jangkungna 347 × 10-24 cm2, kadua saatos sababaraha unsur sapertos gadolinium, samarium, sareng kadmium, sareng mangrupikeun panyerep neutron termal anu efisien. Salian ti éta, boron karbida beunghar ku sumber daya, tahan korosi, stabilitas termal anu saé, henteu ngahasilkeun isotop radioaktif, sareng gaduh énergi sinar sekundér anu handap, janten boron karbida seueur dianggo salaku bahan kontrol sareng bahan pelindung dina réaktor nuklir.
Contona, dina industri nuklir, réaktor anu didinginkan ku gas suhu luhur nganggo sistem pareum bal panyerep boron salaku sistem pareum kadua. Upami aya kacilakaan, nalika sistem pareum kahiji gagal, sistem pareum kadua nganggo sajumlah ageung pelet boron karbida. Ragrag bébas kana saluran lapisan réfléksi inti réaktor, jsb., pikeun mareuman réaktor sareng ngawujudkeun pareum tiis, dimana bal panyerep nyaéta bal grafit anu ngandung boron karbida. Fungsi utama inti boron karbida dina réaktor anu didinginkan ku gas suhu luhur nyaéta pikeun ngontrol kakuatan sareng kaamanan réaktor. Bata karbon diresapi ku bahan panyerep neutron boron karbida, anu tiasa ngirangan iradiasi neutron tina wadah tekanan réaktor.
Ayeuna, bahan borida pikeun réaktor nuklir utamina ngawengku bahan-bahan ieu: boron karbida (batang kontrol, batang pelindung), asam borat (moderator, pendingin), baja boron (batang kontrol sareng bahan panyimpen pikeun bahan bakar nuklir sareng limbah nuklir), boron Europium (bahan racun inti anu tiasa dibeuleum), jsb.