1. Фундаменталь химия һәм кристаллографик проектлау бор карбиды
1.1 Молекуляр составы һәм структур ҡатмарлылығы
(Бор карбиды керамикаһы)
Бор карбиды (Б ДҮРТ С) Ҡаты ныҡлыҡтың үҙенсәлекле комбинацияһы арҡаһында иң ҡыҙыҡлы һәм технологик яҡтан мөһим керамик материалдарының береһе булып тора, ҡалынлығы түбән, һәм ғәҙәттән тыш нейтрондарҙы йотоу һәләте.
Химик яҡтан, тәү сиратта бор һәм углерод атомдарынан торған стехиометрик булмаған матдә, В 4 С идеаллаштырылған формулаһы менән, әммә уның ысын составы В ₄ С-тан В 10-ға тиклем үҙгәрергә мөмкин.. БИШ С, ҙур бер төрлөлөктө сағылдырыусы, уның ҡатмарлы кристалл решеткаһы эсендә альтернатив системалар идара итә.
Бор карбидының кристалл каркасы ромбоэдр системаһынан килә . (йыһан командаһы R3̄m), атомлы икосаэдрҙан торған өс үлсәмле селтәр ярҙамында билдәләнә– бор атомдары коллекциялары– тригональ күсәр буйлап туранан-тура С-В-С йәки С-С сылбырҙары менән бәйләнгән.
Был икосаэдрҙар, һәр береһе состоит из 11 бор атомдары һәм 1 углерод атомы (В 11 С), иҫ киткес көслө В менән ковалент бәйләнгән.– Б, Б– С, һәм С– С бәйләнештәре, уның тәьҫирле механик ныҡлығына һәм йылылыҡ хәүефһеҙлегенә булышлыҡ итә.
Был күп ҡырлы берәмектәрҙең һәм арауыҡ сылбырҙарының күренеше архитектура анизотропияһын һәм эске мәсьәләләрҙе индерә ., Ҡайһы бер механик ғәҙәттәргә лә, продукттың һанлы йорттарына ла йоғонто яһай.
Еңелерәк фарфорҙан айырмалы рәүештә, мәҫәлән, глинозём йәки карбид кремний, бор карбиды’атом архитектураһы ҙур конфигурация һығылмалылыҡ мөмкинлек бирә, стресс һәм борсолоу һәм нурланыш аҫтында уның эшмәкәрлегенә йоғонто яһаған дефекттар барлыҡҡа килтереүҙе һәм түләүҙәрҙе әйләнешкә индереү мөмкинлеген бирә.
1.2 Атом бәйләнешенән барлыҡҡа килгән физик һәм электрон резиденциялар
Бор карбидында ковалент бәйләү селтәре синтетик материалдар араһында мөмкин тиклем юғары танылған ҡатылыҡ ҡиммәттәренең береһенә килтерә .– рубин һәм куб бор нитридынан ҡала икенсе урында тора– ғәҙәттә 30 тиклем 38 Викерс ныҡлығы диапазонында уртаса баһа.
Уның ҡалынлығы сиктән тыш кәметелгән . (~ 2.52 г/см АЛТЫ), тирәләй эшләү 30% глинозёмдан еңелерәк һәм яҡынса 70% тимерҙән еңелерәк, Ҡалҡан һәм аэрокосмик өлөштәр кеүек ауырлыҡҡа һиҙгер ҡушымталарҙа хәл иткес өҫтөнлөк.
Бор карбиды иҫ киткес химик инертлыҡ күрһәтә, йыһан температураһы кимәлендә күп кислоталар һәм антацидтар һуғыуына сыҙамлы, өҫтөндә окислана ала, әммә 450 °С һауала, бор оксиды барлыҡҡа килтереү (Б 2 О АЛТЫ) һәм co2., Ҡайһы бер осраҡта был структур намыҫлылыҡты боҙорға мөмкин юғары температуралы окисланыу параметрҙары.
Ул киң диапазонлы . (~ 2.1 эВ), юғары температуралы электроникала һәм нурланыш детекторҙарында ҡулланыу мөмкинлеге булған ярымүткәргес категорияһына индереү.
Унан да бигерәк, уның юғары Зебек коэффициенты һәм йылылыҡ үткәреүсәнлегенең кәмеүе уны термоэлектрик энергияны үҙгәртеп ҡороу өсөн кандидат итә, бигерәк тә ҡаты мөхиттә, унда традицион материалдар етешһеҙлектәр кисерә.
(Бор карбиды керамикаһы)
Продукт өҫтәмә рәүештә 10 В изотопының юғары нейтрон тотоу киҫелеше арҡаһында феноменаль нейтрон һеңдереүҙе күрһәтә. (турала 3837 йылылыҡ нейтрондары өсөн аҙбарҙар), ядро реакторҙары менән идара итеү штангаларында уны мөһим итеү, һаҡлау, һәм инвестицияланған газ һаҡлау урыны системалары.
2. Синтез, Ҡулланыу, һәм тығыҙлауҙа ҡаршылыҡтар
2.1 Сәнәғәт етештереүе һәм порошок төҙөү ысулдары
Бор карбиды күп осраҡта бор кислотаһының юғары температуралы карботермик кәмеүе менән барлыҡҡа килә (Н 3 БО 3) йәки бор оксиды (В 2 О БИШ) углерод ресурстары менән, мәҫәлән, нефть коксы йәки күмер электр дуғалы йылытҡыстар өҫтөндә эшләй 2000 ° С.
Яуап 1 тип дауам итә.: 2Б ИКЕ О ИКЕ + 7С → В ДҮРТ С + 6CO, генерациялау эре, мөйөшлө порошоктар, улар ҙур фрезерлау кәрәк, субмикрон фрагмент ҙурлыҡтарын атҡарыу өсөн тейешле керамика менән эш итеү.
Альтернатив синтез юлдарына үҙ-үҙен таратыусы юғары температуралы синтез инә (ШС), лазер ярҙамында химик пар ултыртыу (Йөрәк-йөрәк ауырыуы), һәм плазма ярҙамында эшләгән ысулдар, Ҡайһы бер стехиометрия һәм фрагмент морфологияһын яҡшыраҡ контролдә тота, әммә сәнәғәттә ҡулланыу өсөн масштаблылығы әҙерәк..
Ҡаты ҡатылығы арҡаһында ., ҙур порошоктарға туранан-тура бор карбидын ҡырҡыу энергия талап итә һәм решеткалы матдәләрҙән бысраныуға һиҙгер, таҙалыҡты һаҡлау өсөн бор карбиды менән ҡапланған тирмәндәрҙе йәки полимер шлифовка ярҙамсы ҡоралдарын ҡулланыуҙы талап итә.
Һөҙөмтәлә барлыҡҡа килгән порошоктарҙы ентекле билдәләргә һәм деагломерациялау өсөн берҙәм упаковка һәм ышаныслы агломерация гарантияларға кәрәк ..
2.2 Спеклау сикләүҙәре һәм алдынғы комбинация алымдары
Бор карбиды керамикаһы төҙөлөшөндә һиҙелерлек ауырлыҡ булып уның ковалент бәйләү тәбиғәте һәм түбән үҙ-үҙен диффузия коэффициенты тора., стандарт баҫымһыҙ агломерациялау ваҡытында тығыҙланыуҙы ныҡ сикләүсе.
Шулай уҡ температура яҡынлашҡанда ла 2200 ° С, баҫымһыҙ агломерация дөйөм етештерә фарфор менән 80– 90% академик ҡалынлыҡтағы, ҡалдыҡ ҡыуышлыҡ ҡалдырыу, был механик сыҙамлыҡты һәм баллистик эшмәкәрлекте насарайта.
Быны яуларға, прогрессив тығыҙлау ысулдары, мәҫәлән, эҫе этәреү (HP) һәм эҫе изостатик этәреү (БОТ) файҙаланыла.
Эҫе этәреү бер осло көсөргәнеш ҡуллана (ғәҙәттә 30– 50 МПа) араһындағы температурала 2100 °С һәм 2300 ° С, фрагменттарҙы үҙгәртеп урынлаштырыуға һәм пластик деформацияға булышлыҡ итеү, ҡалынлығын 100-ҙән ашыу рөхсәт итеү. 95%.
ХИП изостатик газ баҫымы ҡулланып тығыҙланыуҙы тағы ла яҡшырта (100– 200 МПа) инкапсуляциянан һуң, ябыҡ пораларҙы бөтөрөү һәм ярсыҡтар ҡатылығын яҡшыртыу менән яҡынса тулы тығыҙлыҡҡа өлгәшеү.
Углерод кеүек өҫтәмәләр, кремний, йәки металл боридтарын күсерергә (мәҫ., ТиБ ИКЕ, CrB ИКЕ) ҡайһы берҙә агломерацияны арттырыу һәм иген үҫешенә ҡамасаулау өсөн аҙ күләмдә индерелә, Ҡатылыҡты йәки нейтрондарҙы һеңдереүҙең һөҙөмтәлелеген бер аҙ кәметергә мөмкин булһа ла.
Ошо һынылыштарға ҡарамаҫтан, бөртөклө сиге көсһөҙлөгө һәм эске һыныҡлыҡ аяуһыҙ проблемалар булып ҡала, махсус рәүештә йәнле йөкләү шарттарында.
3. Экстремаль йөкләмәләр шарттарында механик эшмәкәрлек һәм эшмәкәрлек
3.1 Баллистик ҡаршылыҡ һәм етешһеҙлек системалары
Бор карбиды броняла еңел баллистик һаҡлау өсөн премьер-материал булараҡ киң таныла ., автомобиль ҡаплау, һәм самолеттарҙы экранлау.
Уның юғары ныҡлығы уны дөрөҫ боҙоу һәм броня тишеүсе пулялар һәм киҫәктәр кеүек килгән снарядтарҙы деформациялау мөмкинлеген бирә ., ярсыҡтан торған системалар аша кинетик көстө таратыу, микрокрекинг, һәм урындағы этап үҙгәртеү.
Шулай булһа ла, бор карбиды тип аталған күренеш күрһәтә. “шок аҫтында аморфлашыу,” ҡайҙа, юғары тиҙлектәге тәьҫир аҫтында (Ғәҙәттә > 1.8 км/с), кристаллик төҙөлөшө туранан-тура тәртипһеҙ тарҡала, йөк күтәреү һәләтенә эйә булмаған аморф фаза, һөҙөмтәлә фажиғәле уңышһыҙлыҡ.
Был баҫым индуцированный аморфизация, рентген дифракцияһы һәм ТЭМ тикшеренеүҙәре аша күҙәтелә, экстремаль ҡыҫылыу көсөргәнеше аҫтында икосаэдр системаларының һәм С-В-С сылбырҙарының тарҡалыуына бәйле.
Быны йомшартыу өсөн тырышлыҡ игенде яҡшыртыуҙан тора ., композит стиль (мәҫ., Б ДҮРТ С-SiC), һәм ер өҫтө майҙаны ҡаплау өсөн һығылмалы тимерҙәр һынылыш пролиферацияһын тотҡарлау һәм ярсыҡланыу бар.
3.2 Ҡаршылыҡ һәм сәнәғәт ҡулланыу
Үткән оборона, карбид бор’s абразив ҡаршылыҡ коммерция ҡулланыу өсөн идеаль итә, шул иҫәптән ҡаты кейем, ҡом һибеү форсункалары кеүек, һыу струяһы ҡырҡыу кәңәштәре, һәм шлифовка саралары.
Уның ҡатылығы карбид вольфрам һәм глинозёмдыҡынан һиҙелерлек өҫтөнөрәк ., ғүмер оҙайлығына килтерә һәм юғары етештереүсәнлекле етештереү атмосфераларында хеҙмәтләндереүҙең сығымдарын минималь кимәлгә еткерә.
Бор карбидынан эшләнгән элементтар юғары баҫымлы абразив ағымдарҙа тиҙ емерелмәйенсә эшләй ала, әммә һаҡлыҡ кәрәк, процедура ваҡытында термик шок һәм тартыу көсөргәнештәрен булдырмау өсөн.
Уны ядро ҡоролмаларында ҡулланыу өҫтәмә рәүештә газ менән эш итеү системаларында туҙыуға сыҙамлы компоненттарға етә, унда механик ныҡлыҡ һәм нейтрондарҙы һеңдереүҙең икеһе лә кәрәк.
4. Ядро энергияһында стратегик ҡулланыу, Аэрокосмос, һәм үҫешкән технологиялар
4.1 Нейтрондарҙы һеңдереүҙе һәм нурланыштан һаҡлаусы иретмәләрҙе
Иң мөһим хәрби булмаған ҡулланыуҙары араһында бор карбиды атом энергияһында ҡала, унда контроль полюстарҙа нейтрондарҙы йотоусы продукт булып хеҙмәт итә, ябыу гранулалары, һәм радиациянан һаҡлаусы конструкциялар.
В изотопының юғары байлығы арҡаһында (Ғәҙәттә ~ 20%, әммә байытырға мөмкин > 90%), бор карбиды 10 В аша термик нейтрондарҙы һөҙөмтәле тота.(н, а)ете Ли яуап, альфа фрагменттарын һәм литий иондарын булдырыу, улар продукт эсендә еңел генә урынлашҡан.
Был реакция радиоактив түгел һәм бик аҙ оҙайлы өҫтәмә продукттар барлыҡҡа килтерә, бор карбидын кадмий йәки гафний кеүек альтернативаларға ҡарағанда күпкә хәүефһеҙерәк һәм күпкә тотороҡлораҡ итеү.
Ул баҫым аҫтында һыу активаторҙарында ҡулланыла (ПВР), ҡайнар һыу реакторҙары (БВР), һәм тикшеренеүҙе әүҙемләштереүселәр, ғәҙәттә агломерацияланған гранулалар рәүешендә, кейенгән торбалар, йәки композит панелдәр.
Уның нейтрон нурланышы аҫтында тотороҡлолоғо һәм бүленеш продукттарын һаҡлау мөмкинлеге активатор хәүефһеҙлеген һәм хәүефһеҙлеген һәм эксплуатацияның оҙайлы ғүмерен яҡшырта ..
4.2 Аэрокосмос, Термоэлектрик, һәм киләсәк матди сиктәр
Аэрокосмос өлкәһендә, гипертауышлы автомобиль алдынғы яҡтарында ҡулланыу өсөн бор карбиды асыла, ҡайҙа уның юғары иретеү коэффициенты (~ 2450 ° С), кәметелгән ҡалынлыҡ, һәм йылылыҡ һуғыуына ҡаршы тороусанлыҡ металл иретмәләренә ҡарағанда өҫтөнлөктәр тәҡдим итә.
Уның термоэлектрик гаджеттарҙағы потенциалы юғары Зебек коэффициентынан һәм йылылыҡ үткәреүсәнлегенең кәмеүенән килә ., тәрән йыһан зондтары йәки атом системалары кеүек ҡаты атмосфераларҙа ҡалдыҡ йылылыҡты электр энергияһына туранан-тура әйләндерергә мөмкинлек бирә.
Шулай уҡ күп функциялы архитектура электроникаһы өсөн ҡатылыҡты һәм электр үткәреүсәнлеген арттырыу өсөн углерод нанотрубкалары йәки графен менән карбид бор нигеҙендә композиттар булдырыу буйынса тикшеренеүҙәр бара..
Унан да бигерәк, уның ярымүткәргес биналары радиация менән ҡатыландырылған сенсор блоктарында һәм майҙан һәм ядро ҡулланыу өсөн детекторҙарҙа файҙаланыла..
Йомғаҡлап, бор карбиды фарфорҙары экстремаль механик һөҙөмтәлелек киҫелешендә нигеҙ материалы өсөн тора, ядро конструкцияһы, һәм прогрессив етештереү.
Уның берҙән-бер ҡатнашмаһы ультра-юғары ҡатылыҡ, кәметелгән ҡалынлыҡ, һәм нейтрондарҙы үҙләштереү һәләте уны оборона һәм ядро заманса технологияларында алмаштырғыһыҙ итә, ә өҙлөкһөҙ тикшеренеүҙе өйрәнеү ҡала, уның энергияһын киңәйтеү хоҡуғы аэрокосмик, энергияны үҙгәртеү, һәм киләһе быуын берләшмәләре.
Ҡасан рафинациялау стратегияһы көсәйә һәм яңы композит конструкциялар барлыҡҡа килә, бор карбиды, һис шикһеҙ, иң талапсан технологик ҡаршылыҡтар өсөн материалдар инновацияһының алдынғы һыҙығында ҡаласаҡ.
5. Дистрибьютор
«Адванс керамик» компанияһына 1 октябрҙә нигеҙ һалынған. 17, 2012, тикшеренеүҙе һәм эшләүҙе үҙ өҫтөнә алған юғары технологиялы предприятие булып тора, етештереү, эшкәртеү, керамик сағыштырмаса материалдар һәм изделиелар һатыу һәм техник хеҙмәтләндереү. Беҙҙең продукция үҙ эсенә ала, әммә сикләнмәй бор карбиды керамика продукцияһы, Бор нитриды керамика изделиелары, Кремний карбиды керамика изделиелары, Кремний нитриды керамика изделиелары, Цирконий диоксиды керамика изделиелары, һ. б.. Ҡыҙыҡһыныу булһа, рәхим итеп, беҙҙең менән бәйләнешкә инергә рөхсәт итегеҙ.(нанотран@яху.ком)
Тегтар: Бор карбиды, Бор керамикаһы, Бор карбиды керамикаһы
Бөтә мәҡәләләр һәм һүрәттәр интернеттан алынған .. Әгәр ниндәй ҙә булһа авторлыҡ хоҡуғы мәсьәләләре, зинһар, беҙҙең менән бәйләнешкә инеү өсөн ваҡытында юйырға.
Беҙгә һорау бирегеҙ