Боровий порошок
| Бор | |
| Зовнішній вигляд | Чорно-коричневий |
| Фаза на STP | Твердий |
| Температура плавлення | 2349 К (2076 °C, 3769 °F) |
| Температура кипіння | 4200 К (3927 °C, 7101 °F) |
| Густина в рідкому стані (при температурі топ.) | 2,08 г/см3 |
| Теплота плавлення | 50,2 кДж/моль |
| Теплота пароутворення | 508 кДж/моль |
| Молярна теплоємність | 11,087 Дж/(моль·К) |
Специфікація підприємства для порошку бору
| Назва продукту | Хімічний компонент | Середній розмір частинок | Зовнішній вигляд | ||||||
| Боровий порошок | Нанобор ≥99,9% | Загальний кисень ≤100 ppm | Іон металу (Fe/Zn/Al/Cu/Mg/Cr/Ni) / | D50 50~80 нм | Чорний порошок | ||||
| Кристалічний порошок бору | Кристалічний бор ≥99% | Mg≤3% | Fe≤0,12% | Al≤1% | Са≤0,08% | Si ≤0,05% | Мідь ≤0,001% | -300 меш | Порошок від світло-коричневого до темно-сірого кольору |
| Аморфний елемент бору порошок | Некристалічний бор ≥95% | Mg≤3% | Водорозчинний бор ≤0,6% | Нерозчинні у воді речовини ≤0,5% | Вода та леткі речовини ≤0,45% | Стандартний розмір 1 мікрон, інші розміри доступні на запит. | Порошок від світло-коричневого до темно-сірого кольору | ||
Пакет: Мішок з алюмінієвої фольги
Зберігання: Зберігати в герметичних умовах сушіння окремо від інших хімікатів.
Які конкретні застосування кристалічного бору?
I. Атомна промисловість
-Використовується як матеріал для контролю нейтронної реакції в ядерних реакторах для регулювання швидкості нейтронів та підтримки стабільної роботи реактора.
-Використовує виняткову здатність кристалічного бору до поглинання нейтронів для ефективного зменшення або регулювання потоку нейтронів, забезпечуючи безпеку ядерних енергетичних систем.
II. Застосування напівпровідників
-P-тип легуючої домішки
Як елемент III групи, кристалічний бор вводить акцепторні рівні в кремній і служить основною легуючою домішкою для виготовлення напівпровідників P-типу. Завдяки процесам іонної імплантації або дифузії, точний контроль концентрації легуючої домішки дозволяє формувати ями або підкладки P-типу в таких пристроях, як діоди, польові транзистори (FET) та біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT).
-Підготовка монокристалічного кремнію P-типу
Під час вирощування монокристалічного кремнію методом Чохральського (CZ) або Float Zone (FZ) до розплаву полікристалічного кремнію високої чистоти додають слідові кількості кристалічного бору високої чистоти. Використовуючи ефект сегрегації бору в кремнії, отримують монокристали кремнію P-типу з керованим опором. Такі монокристали служать основними матеріалами для дискретних пристроїв, аналогових інтегральних схем та силових напівпровідникових приладів.
-Вихідний матеріал для отримання монокристалів кремнію, легованих бором
Як джерело чистого бору, кристалічний бор може бути використаний для отримання монокристалів кремнію із заданою концентрацією бору шляхом спільного легування розплавом. Порівняно з іншими джерелами бору (наприклад, бораном, трибромідом бору), кристалічний бор пропонує чудову стабільність чистоти та однорідність легування, що робить його придатним для індивідуальних вимог до підкладок у високопродуктивних напівпровідникових пристроях, таких як детектори та високовольтні силові мікросхеми.
-Вимоги до чистоти
Щоб забезпечити точні профілі легування та високий вихід приладів, кристалічний бор повинен відповідати чистоті напівпровідникового класу (зазвичай ≥99,9999%, тобто 6N або вище). Металеві домішки (наприклад, Fe, Cu, Na) повинні контролюватися на рівні ppb, зі суворими обмеженнями щодо домішок легких елементів, таких як вуглець та кисень. Як і легуючі домішки N-типу, включаючи фосфор, сурму та миш'як, кристалічний бор та його контактне середовище з кремнієм повинні оброблятися в надчистих умовах.
III. Оптика
-Використовує свої видатні нелінійні оптичні властивості для досягнення таких функцій, як модуляція світла, зміна частоти та подвоєння частоти.
-Застосовується у виробництві оптичних пристроїв, таких як оптичні модулятори, оптичні частотні гребінці та лазери.
-Служить середовищем підсилення для інфрачервоних лазерів, що характеризується великим поперечним перерізом випромінювання та широким спектральним діапазоном збудження.
IV. Високотверді матеріали
-Використовується у виробництвікарбід бору (B₄C), надтвердий керамічний матеріал з чудовою зносостійкістю та стійкістю до високих температур, широко використовується в бронежилетах, твердих інструментах, абразивах та зносостійкій кераміці.
-Використовується у виробництвісполуки графіту та бору (B₉), що мають графітоподібну структуру, високу електропровідність та термостабільність, придатні для високоефективних провідних зв'язуючих речовин, терморегулюючих матеріалів та фрикційних матеріалів.
V. Військова та аерокосмічна промисловість
-Високочисті борні керамічні балістичностійкі матеріали
-Високочисті борні антипірени
-Зварювальні агенти на основі високочистого бору
-Вибухові речовини на основі бору високої чистоти
-Високочисте паливо, багате на бор / збіднене на кисень ракетне паливо
VI. Сплави та металургія
-Високочисті бор-мідні сплави
-Високочисті бор-титанові сплави
-Високочистий полікристалічний алмаз, легований бором
-Надтверді зносостійкі інструменти з високочистого бору
-Пластики з високочистого бору, стійкі до корозії
-Високочисті бор-нікелеві сплави
-Високочисті бор-хромові сплави
-Літій-борові сплави (для матеріалів для акумуляторів наступного покоління)
-Бор-магнієві надпровідні сплави
VII. Поверхневі покриття (нанопорошкові матеріали)
-Порошкові матеріали з високочистого нанопокриття з бору наносяться на поверхню підкладки методом розпилення, надаючи компонентам такі властивості:
Зносостійкість
Стійкість до корозії
oСтійкість до високих температур
Стійкість до окислення
Стійкість до старіння
-Відповідає екстремальним експлуатаційним вимогам аерокосмічних двигунів та інших суворих середовищ (наприклад, оптоелектронні, магнітні властивості).
Які типові застосування аморфного бору?
I. Високоенергетичні палива та пропеленти
1. Твердопаливні ракетні палива:Використовується як високоенергетична добавка для збільшення швидкості горіння та питомого імпульсу, підходить для тактичних ракет та аерокосмічних прискорювальних систем.
2. Високоенергетичне паливо для ракет та снарядів:Використовуються у виробництві сполук борану (наприклад, диборану, декаборану) як ключових компонентів рідкого або твердого високоенергетичного палива.
II. Атомна промисловість
1. Матеріали для поглинання нейтронів:Використання високого поперечного перерізу захоплення теплових нейтронів бору-10 (¹⁰B), який використовується в керуючих стрижнях ядерних реакторів, системах аварійного вимкнення та шарах нейтронного захисту.
2. Лічильники нейтронів:Покриття на внутрішні стінки детекторів для виявлення теплових нейтронів та аналізу енергетичного спектру.
3. Виробництво борної сталі:Використовується як добавка бору для виплавки спеціальних легованих сталей (боровмісної сталі) для конструкційних компонентів реакторів та деталей нейтронного захисту.
III. Електроніка та електротехніка
1. Запалювальні електроди для ігнітронів:Після карбонізації при 2300℃ використовуються як катодні матеріали для запалювальних осердів з низьким порогом займання та високою стійкістю до абляції.
2. Сировина для високопродуктивних катодівВикористовується для синтезу гексабориду лантану (LaB₆), високостабільного, довговічного термоіонного катода, що застосовується в електронних мікроскопах та потужних мікрохвильових лампах.
IV. Металургія та обробка матеріалів
1. Виплавка спеціальної легованої сталі:Додавання слідів бору значно покращує прогартовуваність, міцність за високих температур та стійкість сталі до нейтронного опромінення.
2. Газоуловлювач для розплавленої міді:Видаляє кисень та інші розчинені гази з розплавленої міді для підвищення провідності та щільності.
3. Матеріали, армовані борним волокном:Використовується як основна сировина для борових волокон в аерокосмічних композитах та високопродуктивному спортивному обладнанні.
V. Каталізатори та хімічний синтез
1. Каталізатори органічного синтезу:Використовується в реакціях селективного гідрування, дегідрування та перегрупування для покращення виходу та селективності.
2. Каталізатори керамічної промисловості:Сприяти низькотемпературному спіканню та ущільненню боридної кераміки (наприклад, TiB₂, ZrB₂).
3. Синтез високочистих сполук бору:Використовується як джерело бору для виробництва високочистої борної кислоти, боргідриду натрію, нітриду бору та інших продуктів тонкого очищення.
4. Отримання галогенідів бору високої чистоти:Використовується для синтезу високочистих BBr₃, BCl₃ тощо як джерел дифузії напівпровідників та легуючих добавок для оптичних волокон.
VI. Системи безпеки автомобілів
-Ініціатори подушок безпеки: використовуються як компонент газоутворюючих речовин; під час зіткнення швидко згорають, утворюючи азот під високим тиском та надуваючи подушку безпеки.
VII. Феєрверки та піротехнічна промисловість
-Піротехнічні речовини: при горінні утворюють зелене полум'я та яскраві іскри, використовуються у феєрверках, сигнальних ракетах та військових освітлювальних снарядах.
VIII. Фармацевтична та біологічна галузі
-Фармацевтичні проміжні продукти: Використовуються в синтезі борвмісних препаратів (наприклад, борофенілаланіну) для нейтронно-захоплювальної терапії бором (BNCT) або як джерела легування для антибактеріальних матеріалів.
