Boroncarbid is in swart kristal mei metallyske glâns, ek wol swarte diamant neamd, dat heart ta anorganyske net-metallyske materialen.Op it stuit is elkenien bekend mei it materiaal fan boroncarbid, dat kin wêze troch it tapassen fan kûgelfrije harnas, om't it de leechste tichtens hat ûnder keramyske materialen, hat de foardielen fan hege elastyske modulus en hege hurdens, en kin goed gebrûk berikke. fan mikrofraktuer om projektilen op te nimmen.It effekt fan enerzjy, wylst it hâlden fan de lading sa leech mooglik.Mar feitlik hat boroncarbid in protte oare unike eigenskippen, wêrtroch it in wichtige rol kin spylje yn abrasives, fjoerwurkmaterialen, nukleêre yndustry, loftfeart en oare fjilden.
Eigenskippen fanboroncarbid
Yn termen fan fysike eigenskippen, de hurdens fan boron carbid is allinnich nei diamant en kubike boron nitride, en it kin noch hanthavenje hege sterkte op hege temperatueren, dat kin brûkt wurde as in ideaal hege-temperatuer wear-resistant materiaal;de tichtheid fan boron carbid is hiel lyts (teoretyske tichtheid is mar 2,52 g / cm3), lichter as gewoane keramyske materialen, en kin brûkt wurde yn de loftfeartfjilden;boron carbide hat in sterke neutron absorption fermogen, goede termyske stabiliteit, en in smeltpunt fan 2450 ° C, dus it wurdt ek in soad brûkt yn de nukleêre yndustry.De neutron absorption fermogen fan it neutron kin fierder ferbettere wurde troch it tafoegjen fan B eleminten;boorkarbidmaterialen mei spesifike morfology en struktuer hawwe ek spesjale fotoelektryske eigenskippen;boppedat, boron carbid hat in hege smeltpunt, hege elastic modulus, lege útwreiding koëffisjint en goede Dy foardielen meitsje it in potinsjele applikaasje materiaal yn in protte fjilden lykas metallurgy, gemyske yndustry, masines, Aerospace en militêre yndustry.Bygelyks, corrosie-resistant en wear-resistant dielen, it meitsjen fan kûgelfrije pânser, reaktor kontrôle stangen en thermoelectric eleminten, ensfh
Wat gemyske eigenskippen oanbelanget, reagearret boroncarbid net mei soeren, alkalis en de measte anorganyske ferbiningen by keamertemperatuer, en reageart amper mei soerstof en halogeengassen by keamertemperatuer, en har gemyske eigenskippen binne stabyl.Derneist, boron carbid poeder wurdt aktivearre troch halogen as in stielen boriding agent, en borium wurdt ynfiltrearre op it oerflak fan stiel te foarmjen in izeren boride film, dêrmei it ferbetterjen fan de sterkte en wear ferset fan it materiaal, en syn gemyske eigenskippen binne poerbêst.
Wy witte allegear dat de aard fan it materiaal it gebrûk bepaalt, dus yn hokker tapassingen hat boronkarbidpoeder treflike prestaasjes?De yngenieurs fan it R&D sintrum fanUrbanMines Tech.Co., Ltd. makke de folgjende gearfetting.
Applikaasje fanboroncarbid
1. Boron carbid wurdt brûkt as polishing abrasive
De tapassing fan boroncarbid as abrasive wurdt benammen brûkt foar slypjen en polearjen fan saffier.Under superharde materialen is de hurdens fan boronkarbid better as dy fan aluminiumoksyd en silisiumkarbid, twadde allinich nei diamant en kubike boriumnitride.Sapphire is de meast ideale substraat materiaal foar semiconductor GaN / Al 2 O3 light-emitting diodes (LEDs), grutskalige yntegrearre circuits SOI en SOS, en superconducting nanostructure films.De glêdens fan it oerflak is tige heech en moat wêze ultra-glêd Gjin graad fan skea.Troch de hege sterkte en hege hurdens fan saffierkristal (Mohs hurdens 9), hat it grutte swierrichheden brocht foar ferwurkingsbedriuwen.
Fanút it perspektyf fan materialen en slypjen binne de bêste materialen foar it ferwurkjen en slypjen fan saffierkristallen syntetyske diamant, boroncarbid, silisiumkarbid en silisiumdioxide.De hurdens fan keunstmjittige diamant is te heech (Mohs hurdens 10) by it slypjen fan de saffierwafel, it sil it oerflak krassen, beynfloedzje de ljochttransmittance fan 'e wafel, en de priis is djoer;nei it snijen fan silisiumkarbid is de rûchheid RA meastal heech en de platheid is min;De hurdens fan silika is lykwols net genôch (Mohs hurdens 7), en de slypkrêft is min, dat is tiidslinend en arbeidsintensyf yn it slypproses.Dêrom, boron carbid abrasive (Mohs hurdens 9,3) is wurden de meast ideale materiaal foar it ferwurkjen en slypjen saffier kristallen, en hat poerbêste prestaasje yn dûbele-sided slypjen fan saffier wafels en werom thinning en polearjen fan saffier-basearre LED epitaxial wafers.
It is it neamen wurdich dat as boroncarbid boppe 600 ° C is, it oerflak sil wurde oksidearre yn B2O3-film, dy't it ta in beskate mjitte sil verzachten, dus it is net geskikt foar droech slypjen op te hege temperatueren yn abrasive applikaasjes, allinich geskikt foar polishing floeibere grind.Dit pân foarkomt lykwols dat B4C fierder oksidearre wurdt, wêrtroch it unike foardielen hat yn 'e tapassing fan fjoerwurkmaterialen.
2. Applikaasje yn fjoerstien materialen
Boron carbide hat de skaaimerken fan anty-oksidaasje en hege temperatuer ferset.It wurdt oer it generaal brûkt as avansearre foarmige en net-foarmige fjoerwurkmaterialen en wurdt in protte brûkt yn ferskate fjilden fan metallurgy, lykas stielen kachels en ovenmeubels.
Mei it ferlet fan enerzjybesparring en fermindering fan konsumpsje yn 'e izer- en stielyndustry en it smelten fan leech-koalstofstiel en ultra-leech koalstofstiel, it ûndersyk en ûntwikkeling fan magnesia-koalstofstiennen mei lege koalstof (algemien <8% koalstofynhâld) mei poerbêste prestaasje hat lutsen mear en mear omtinken út ynlânske en bûtenlânske yndustry.Op it stuit wurde de prestaasjes fan magnesia-koalstofstiennen mei lege koalstof oer it generaal ferbettere troch it ferbetterjen fan de bûnte koalstofstruktuer, it optimalisearjen fan de matrixstruktuer fan magnesia-koalstofstiennen, en it tafoegjen fan heech-effektive anty-oksidanten.Under harren wurdt grafitisearre koalstof besteande út yndustriële kwaliteit boroncarbid en foar in part grafitisearre koalstofswart brûkt.Swarte gearstalde poeder, brûkt as koalstofboarne en anty-oksidant foar magnesia-koalstofstiennen mei lege koalstof, hat goede resultaten berikt.
Sûnt boron carbide sil verzachten ta in bepaalde mjitte by hege temperatuer, it kin wurde hechte oan it oerflak fan oare materiaal dieltsjes.Sels as it produkt ticht is, kin de B2O3-oksidefilm op it oerflak in bepaalde beskerming foarmje en in anty-oksidaasjerol spylje.Tagelyk, om't de kolomkristallen dy't troch de reaksje genereare binne ferdield yn 'e matrix en gatten fan it fjoerfêste materiaal, wurdt de porositeit fermindere, de mediumtemperatuersterkte wurdt ferbettere, en it folume fan' e generearre kristallen wreidet út, wat folume kin genêze krimp en ferminderjen skuorren.
3. Bulletproof materialen brûkt te ferbetterjen nasjonale ferdigening
Troch syn hege hurdens, hege sterkte, lytse spesifike swiertekrêft, en hege nivo fan ballistysk ferset, is boroncarbid foaral yn oerienstimming mei de trend fan lichtgewicht kûgelfrije materialen.It is it bêste kûgelfrij materiaal foar de beskerming fan fleantugen, auto's, harnas en minsklike lichems;op dit stuit,Guon lannenhawwe foarsteld lege kosten boron carbide anty-ballistyske pânser ûndersyk, mei as doel it befoarderjen fan it grutskalige gebrûk fan boron carbid anty-ballistyske pânser yn de ferdigening yndustry.
4. Applikaasje yn nukleêre yndustry
Boron carbide hat in hege neutron absorption dwerstrochsneed en in breed neutron enerzjy spektrum, en wurdt ynternasjonaal erkend as de bêste neutron absorber foar de nukleêre yndustry.Under harren is de termyske seksje fan boron-10 isotoop sa heech as 347 × 10-24 cm2, twadde allinne nei in pear eleminten lykas gadolinium, samarium, en cadmium, en is in effisjinte termyske neutron absorber.Dêrneist boron carbid is ryk oan middels, corrosie-resistant, goede termyske stabiliteit, produsearret gjin radioaktive isotopen, en hat lege sekundêre ray enerzjy, dus boron carbide wurdt in soad brûkt as kontrôle materialen en shielding materialen yn kearnreaktors.
Bygelyks, yn 'e nukleêre yndustry, de hege temperatuer gas-kuolle reaktor brûkt boron absorberende bal shutdown systeem as de twadde shutdown systeem.Yn gefal fan in ûngelok, doe't de earste shutdown systeem mislearret, de twadde shutdown systeem brûkt in grut oantal boron carbid pellets Free falle yn it kanaal fan de reflektearjende laach fan de reactor kearn, ensfh, te sluten de reaktor en realisearje kâld shutdown, wêrby't de absorbearjende bal in grafytbal is mei boronkarbid.De wichtichste funksje fan de boron carbid kearn yn de hege temperatuer gas-kuolle reaktor is te kontrolearjen de krêft en feiligens fan de reaktor.De koalstof bakstien wurdt impregnated mei boron carbid neutron absorberende materiaal, dat kin ferminderjen de neutron bestraling fan de reactor druk tank.
Op it stuit omfetsje boridematerialen foar kearnreaktors benammen de folgjende materialen: boroncarbid (kontrôlestaven, skermstangen), boriumsoer (moderator, koelmiddel), boronstaal (kontrôlestaven en opslachmaterialen foar kearnbrânstof en kearnôffal), borium Europium (core burnable gif materiaal), etc.