போரான் தூள்
| போரான் | |
| தோற்றம் | கருப்பு-பழுப்பு |
| STP இல் கட்டம் | திடமான |
| உருகுநிலை | 2349 K (2076 °C, 3769 °F) |
| கொதிநிலை | 4200 K (3927 °C, 7101 °F) |
| திரவ நிலையில் அடர்த்தி (உருகுநிலையில்) | 2.08 கி/செ.மீ3 |
| உருகுதல் வெப்பம் | 50.2 kJ/mol |
| ஆவியாதல் வெப்பம் | 508 kJ/mol |
| மோலார் வெப்பத் திறன் | 11.087 J/(mol·K) |
போரான் தூளுக்கான நிறுவன விவரக்குறிப்பு
| தயாரிப்பு பெயர் | இரசாயன கூறு | சராசரி துகள் அளவு | தோற்றம் | ||||||
| போரான் தூள் | நானோ போரான் ≥99.9% | மொத்த ஆக்ஸிஜன் ≤100ppm | உலோக அயன்(Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80nm | கருப்பு தூள் | ||||
| படிக போரான் தூள் | போரான் படிகம் ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0.12% | Al≤1% | Ca≤0.08% | Si ≤0.05% | Cu ≤0.001% | -300 மெஷ் | வெளிர் பழுப்பு முதல் அடர் சாம்பல் நிறப் பொடி |
| உருவமற்ற தனிம போரான் தூள் | போரான் படிகமற்றது ≥95% | Mg≤3% | நீரில் கரையக்கூடிய போரான் ≤0.6% | நீரில் கரையாத பொருள் ≤0.5% | நீர் மற்றும் ஆவியாகும் பொருட்கள் ≤0.45% | நிலையான அளவு 1 மைக்ரான், பிற அளவுகள் கோரிக்கையின் பேரில் கிடைக்கும். | வெளிர் பழுப்பு முதல் அடர் சாம்பல் நிறப் பொடி | ||
பேக்கேஜ்: அலுமினிய ஃபாயில் பை
சேமிப்பு: காற்றுப்புகாத, உலர்த்தும் சூழலில் பாதுகாத்து, மற்ற இரசாயனப் பொருட்களிலிருந்து பிரித்துச் சேமிக்கவும்.
படிக போரானின் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகள் யாவை?
I. அணுசக்தித் தொழில்
அணு உலைகளில் நியூட்ரான் வேகத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கும், நிலையான உலை செயல்பாட்டைப் பராமரிப்பதற்கும், இது ஒரு நியூட்ரான் வினை கட்டுப்பாட்டுப் பொருளாகப் பயன்படுகிறது.
படிக போரானின் விதிவிலக்கான நியூட்ரான் உறிஞ்சும் திறனைப் பயன்படுத்தி, நியூட்ரான் பாய்வை திறம்படக் குறைக்கிறது அல்லது சரிசெய்கிறது, இதன் மூலம் அணுசக்தி அமைப்புகளின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.
II. குறைக்கடத்தி பயன்பாடுகள்
-P-வகை டோபன்ட்
குழு III தனிமமான படிக போரான், சிலிக்கானில் ஏற்பி நிலைகளை அறிமுகப்படுத்தி, P-வகை குறைக்கடத்திகளைத் தயாரிப்பதற்கான மையக் கலப்புப் பொருளாகச் செயல்படுகிறது. அயனிப் பதியவைப்பு அல்லது பரவல் செயல்முறைகள் மூலம், கலப்புச் செறிவின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு, டையோடுகள், புல-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (FETs) மற்றும் காப்பிடப்பட்ட-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் (IGBTs) உள்ளிட்ட சாதனங்களில் P-வகை கிணறுகள் அல்லது அடி மூலக்கூறுகளை உருவாக்க உதவுகிறது.
P-வகை ஒற்றைப்படிக சிலிக்கானைத் தயாரித்தல்
சோல்க்ராஸ்கி (CZ) அல்லது ஃப்ளோட் ஸோன் (FZ) முறையின் மூலம் ஒற்றைப்படிக சிலிக்கானை வளர்க்கும்போது, உயர் தூய்மையான பலபடிக சிலிக்கான் உருக்கலில் மிகச்சிறிய அளவிலான உயர் தூய்மையான படிக போரான் சேர்க்கப்படுகிறது. சிலிக்கானில் போரானின் பிரிதல் விளைவைப் பயன்படுத்தி, கட்டுப்படுத்தக்கூடிய மின்தடைத்திறன் கொண்ட P-வகை சிலிக்கான் ஒற்றைப்படிகங்கள் பெறப்படுகின்றன. இத்தகைய ஒற்றைப்படிகங்கள், தனித்த சாதனங்கள், ஒப்புமை ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் ஆற்றல் குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கு அடிப்படை அடி மூலக்கூறு பொருட்களாகச் செயல்படுகின்றன.
போரான் கலக்கப்பட்ட சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்களுக்கான மூலப்பொருள்
ஒரு தூய போரான் மூலமாக, படிக போரானைப் பயன்படுத்தி உருகல் இணை-டோப்பிங் மூலம் குறிப்பிட்ட போரான் செறிவுகளுடன் சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்களை உற்பத்தி செய்ய முடியும். மற்ற போரான் மூலங்களுடன் (எ.கா., போரேன், போரான் டிரைபுரோமைடு) ஒப்பிடும்போது, படிக போரான் உயர்ந்த தூய்மை நிலைத்தன்மை மற்றும் டோப்பிங் சீரான தன்மையை வழங்குகிறது. இதனால், டிடெக்டர்கள் மற்றும் உயர்-மின்னழுத்த பவர் சில்லுகள் போன்ற உயர்-செயல்திறன் கொண்ட குறைக்கடத்தி சாதனங்களில் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறு தேவைகளுக்கு இது பொருத்தமானதாக அமைகிறது.
- தூய்மை தேவைகள்
துல்லியமான டோப்பிங் விவரங்களையும் அதிக சாதன உற்பத்தியையும் உறுதிசெய்ய, படிக போரான் குறைக்கடத்தி-தரத் தூய்மையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் (பொதுவாக ≥99.9999%, அதாவது 6N அல்லது அதற்கு மேல்). உலோக அசுத்தங்கள் (எ.கா., Fe, Cu, Na) ppb அளவில் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் கார்பன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் போன்ற இலகு-தனிம அசுத்தங்களுக்குக் கடுமையான வரம்புகள் விதிக்கப்பட வேண்டும். பாஸ்பரஸ், ஆண்டிமனி மற்றும் ஆர்சனிக் உள்ளிட்ட N-வகை டோப்பண்டுகளைப் போலவே, படிக போரான் மற்றும் சிலிக்கானுடனான அதன் தொடர்புச் சூழலும் அதி-தூய்மையான சூழ்நிலைகளில் கையாளப்பட வேண்டும்.
III. ஒளியியல்
அதன் சிறப்பான நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி, ஒளி பண்பேற்றம், அதிர்வெண் துடைப்பு மற்றும் அதிர்வெண் இரட்டிப்பாக்கம் உள்ளிட்ட செயல்பாடுகளை அடைகிறது.
ஒளி பண்பேற்றிகள், ஒளி அதிர்வெண் சீப்புகள் மற்றும் லேசர்கள் போன்ற ஒளியியல் சாதனங்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
-பெரிய உமிழ்வு குறுக்குவெட்டு மற்றும் பரந்த கிளர்ச்சி நிறமாலை வரம்பைக் கொண்டு, அகச்சிவப்பு லேசர்களுக்கான பெருக்க ஊடகமாகச் செயல்படுகிறது.
IV. அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட பொருட்கள்
உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறதுபோரான் கார்பைடு (B₄C)சிறந்த தேய்மான எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை கொண்ட, மிகவும் கடினமான ஒரு பீங்கான் பொருளான இது, குண்டு துளைக்காத கவசங்கள், கடினமான கருவிகள், தேய்ப்புப் பொருட்கள் மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பு பீங்கான்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறதுகிராஃபைட் போரான் சேர்மங்கள் (B₉)கிராஃபைட் போன்ற அமைப்பு, அதிக மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளதால், இவை உயர் செயல்திறன் கொண்ட கடத்தும் பிணைப்பான்கள், வெப்ப மேலாண்மைப் பொருட்கள் மற்றும் உராய்வுப் பொருட்களுக்கு ஏற்றவையாக உள்ளன.
வி. இராணுவம் மற்றும் விண்வெளி
உயர் தூய்மை போரான் பீங்கான் குண்டு துளைக்காத பொருட்கள்
உயர் தூய்மை போரான் தீத்தடுப்பான்கள்
உயர் தூய்மை போரான் பற்றவைப்பு முகவர்கள்
உயர் தூய்மை போரான் வெடிபொருட்கள்
-அதிக தூய்மையுள்ள, போரான் செறிந்த / ஆக்சிஜன் குறைந்த ராக்கெட் உந்து எரிபொருட்கள்
VI. உலோகக் கலவைகள் மற்றும் உலோகவியல்
உயர் தூய்மை போரான்-செம்பு கலவைகள்
உயர் தூய்மை போரான்-டைட்டானியம் கலவைகள்
உயர் தூய்மை கொண்ட போரான் கலந்த பலபடிக வைரம்
உயர் தூய்மை போரான் கொண்ட, மிகவும் கடினமான, தேய்மானத்தை எதிர்க்கும் கருவிகள்
உயர் தூய்மை போரான் அரிப்பை எதிர்க்கும் எஃகுத் தகடுகள்
உயர் தூய்மை போரான்-நிக்கல் கலவைகள்
உயர் தூய்மை போரான்-குரோமியம் கலவைகள்
-லித்தியம்-போரான் கலப்புலோகங்கள் (அடுத்த தலைமுறை மின்கலப் பொருட்களுக்கான)
போரான்-மக்னீசியம் மீக்கடத்தும் கலவைகள்
VII. மேற்பரப்புப் பூச்சுகள் (நானோ தூள் பொருட்கள்)
உயர் தூய்மை கொண்ட போரான் நானோ-பூச்சுத் தூள் பொருட்கள், ஸ்பட்டரிங் முறையில் அடி மூலக்கூறு மேற்பரப்புகளில் படியவைக்கப்பட்டு, கூறுகளுக்குப் பின்வரும் பண்புகளை அளிக்கின்றன:
தேய்மான எதிர்ப்பு
அரிப்பு எதிர்ப்பு
உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு
ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு
வயதாவதை எதிர்க்கும் திறன்
விண்வெளி இயந்திரங்கள் மற்றும் பிற கடுமையான சூழல்களின் (எ.கா., ஒளியியல்-மின்னணுவியல், காந்தப் பண்புகள்) தீவிரமான இயக்கத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது.
உருவமற்ற போரானின் பொதுவான பயன்பாடுகள் யாவை?
I. உயர் ஆற்றல் எரிபொருள்கள் மற்றும் உந்து எரிபொருட்கள்
1. திட ராக்கெட் உந்து எரிபொருட்கள்:எரிப்பு விகிதம் மற்றும் குறிப்பிட்ட உந்துவிசையை அதிகரிக்க உயர் ஆற்றல் சேர்க்கையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; இது தந்திரோபாய ஏவுகணைகள் மற்றும் விண்வெளி உந்துவிசை அமைப்புகளுக்கு ஏற்றது.
2. ராக்கெட்டுகள் மற்றும் ஏவுகணைகளுக்கான உயர் ஆற்றல் எரிபொருட்கள்:திரவ அல்லது திட உயர் ஆற்றல் எரிபொருட்களின் முக்கியக் கூறுகளாக, போரேன் சேர்மங்களின் (எ.கா., டைபோரேன், டெக்காபோரேன்) உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
II. அணுசக்தித் தொழில்
1. நியூட்ரான் உறிஞ்சும் பொருட்கள்:அணு உலை கட்டுப்பாட்டுக் கம்பிகள், அவசரகால நிறுத்த அமைப்புகள் மற்றும் நியூட்ரான் கவச அடுக்குகளில் பயன்படுத்தப்படும் போரான்-10 (¹⁰B)-இன் உயர் வெப்ப நியூட்ரான் பிடிப்பு குறுக்குவெட்டுப் பரப்பைப் பயன்படுத்துதல்.
2. நியூட்ரான் எண்ணிகள்:வெப்ப நியூட்ரான் கண்டறிதல் மற்றும் ஆற்றல் நிறமாலை பகுப்பாய்வுக்கான உணரிகளின் உட்புற சுவர்களில் பூசப்படுகிறது.
3. போரான் எஃகு உற்பத்தி:அணு உலை கட்டமைப்பு பாகங்கள் மற்றும் நியூட்ரான் கவச பாகங்களுக்கான சிறப்பு கலப்பு எஃகுகளை (போரான் எஃகு) உருக்குவதற்கு, போரான் சேர்க்கைப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
III. மின்னணு மற்றும் மின் பொறியியல்
1.இக்னிட்ரான்களுக்கான இக்னிட்டர் மின்முனைகள்:2300℃ வெப்பநிலையில் கார்பனாக்கம் செய்யப்பட்ட பிறகு, குறைந்த பற்றவைப்பு வரம்பு மற்றும் அதிக அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட பற்றவைப்பு உள்ளகங்களுக்கான எதிர்மின்வாய் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. உயர் செயல்திறன் எதிர்மின்வாய்களுக்கான மூலப்பொருட்கள்எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் மற்றும் உயர் சக்தி நுண்ணலைக் குழாய்களில் பயன்படுத்தப்படும், அதிக நிலைத்தன்மை மற்றும் நீண்ட ஆயுள் கொண்ட ஒரு வெப்ப அயனி எதிர்மின்வாயான லாந்தனம் ஹெக்ஸாபோரைடை (LaB₆) தொகுக்கப் பயன்படுகிறது.
IV. உலோகவியல் மற்றும் பொருள் பதப்படுத்துதல்
1. சிறப்பு கலப்பு எஃகு உருக்குதல்:சுவடு போரான் சேர்ப்பது எஃகின் கடினமாக்கும் திறன், உயர் வெப்பநிலை வலிமை மற்றும் நியூட்ரான் கதிர்வீச்சு எதிர்ப்புத்திறன் ஆகியவற்றை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்படுத்துகிறது.
2. உருகிய தாமிரத்திற்கான வாயு அகற்றி:உருகிய தாமிரத்திலிருந்து ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பிற கரைந்த வாயுக்களை அகற்றுவதன் மூலம் கடத்துத்திறனையும் அடர்த்தியையும் மேம்படுத்துகிறது.
3. போரான் இழை வலுவூட்டப்பட்ட பொருட்கள்:விண்வெளி கலவைகள் மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட விளையாட்டு உபகரணங்களில் உள்ள போரான் இழைகளுக்கு முக்கிய மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
V. வினையூக்கிகள் மற்றும் வேதியியல் தொகுப்பு
1. கரிமத் தொகுப்பு வினையூக்கிகள்:விளைச்சலையும் தேர்ந்தெடுப்புத் திறனையும் மேம்படுத்துவதற்காக, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜனேற்றம், ஹைட்ரஜன் நீக்கம் மற்றும் மறுசீரமைப்பு வினைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2. பீங்கான் தொழில் வினையூக்கிகள்:போரைடு பீங்கான்களின் (எ.கா., TiB₂, ZrB₂) குறைந்த வெப்பநிலை உருகுதல் மற்றும் அடர்த்தியாக்கத்தை ஊக்குவிக்கவும்.
3. உயர் தூய்மை போரான் சேர்மங்களின் தயாரிப்பு:உயர் தூய்மையுள்ள போரிக் அமிலம், சோடியம் போரோஹைட்ரைடு, போரான் நைட்ரைடு மற்றும் பிற நுண் வேதிப்பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய போரான் மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
4. உயர் தூய்மை போரான் ஹாலைடுகளைத் தயாரித்தல்:குறைக்கடத்தி பரவல் மூலங்களாகவும், ஒளியிழை ஊக்கிகளாகவும் உயர் தூய்மையான BBr₃, BCl₃ போன்றவற்றைத் தொகுக்கப் பயன்படுகிறது.
VI. வாகனப் பாதுகாப்பு அமைப்புகள்
-காற்றுப்பைத் தூண்டிகள்: வாயுவை உருவாக்கும் பொருட்களின் ஒரு கூறாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; மோதலின் போது, இது வேகமாக எரிந்து உயர் அழுத்த நைட்ரஜனை உருவாக்கி காற்றுப்பையை விரிவடையச் செய்கிறது.
VII. பட்டாசு மற்றும் வெடிபொருள் தொழில்
-வெடிபொருள் விளைவுப் பொருட்கள்: எரிக்கப்படும்போது பச்சை நிறச் சுடர்களையும் பிரகாசமான தீப்பொறிகளையும் உருவாக்குகின்றன; வாணவேடிக்கைகள், சமிக்ஞை ஒளிக்கீற்றுகள் மற்றும் இராணுவ ஒளிரும் எறிகணைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
VIII. மருந்து மற்றும் உயிரியல் துறைகள்
மருந்து இடைநிலைப் பொருட்கள்: போரான் நியூட்ரான் பிடிப்பு சிகிச்சைக்காக (BNCT) போரான் அடங்கிய மருந்துகளை (எ.கா., போரோனோஃபீனைலலனைன்) தயாரிப்பதில் அல்லது பாக்டீரியா எதிர்ப்புப் பொருட்களுக்கான ஊக்கமருந்து மூலங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
