1. Hemijski sastav i strukturne karakteristike praha bor karbida
1.1 B ₄ C stehiometrija i atomska arhitektura
(Boron Carbide)
Bor karbid (B ₄ C) powder is a non-oxide ceramic material composed mostly of boron and carbon atoms, with the perfect stoichiometric formula B FOUR C, though it exhibits a large range of compositional tolerance from around B FOUR C to B ₁₀. ₅ C.
Its crystal structure comes from the rhombohedral system, identified by a network of 12-atom icosahedra– each including 11 atomi bora i 1 atom ugljika– linked by straight B– C or C– B– C straight triatomic chains along the [111] direction.
This distinct arrangement of covalently bound icosahedra and connecting chains conveys outstanding solidity and thermal stability, making boron carbide one of the hardest known products, surpassed only by cubic boron nitride and diamond.
The presence of architectural issues, kao što je nedostatak ugljika u ravnom lancu ili supstitucijsko stanje unutar ikosaedra, značajno utiče na mehanički, digitalni, i domovi za apsorpciju neutrona, zahtijevaju specifičnu kontrolu tokom sinteze praha.
Ove karakteristike na atomskom nivou takođe doprinose njegovoj niskoj gustini (~ 2.52 g/cm ČETIRI), što je od suštinskog značaja za primjenu lakih štitova gdje je omjer snage i težine najvažniji.
1.2 Čistoća faze i rezultati zagađivača
Primene visokih performansi zahtevaju prah bor karbida sa visokom stepenom čistoće i marginalnom kontaminacijom kiseonikom, metalne kontaminacije, ili druge faze kao što su suboksidi bora (B DVA O ₂) ili besplatni ugljenik.
Nečistoće kiseonika, obično predstavljen tokom rukovanja ili iz sirovina, može razviti B DVA O dva na granicama zrna, koji se isparava na visokim temperaturama i stvara poroznost tijekom sinteriranja, drastično pogoršanje mehaničke iskrenosti.
Metalne nečistoće poput željeza ili silicijuma mogu poslužiti kao pomoćno sredstvo za sinteriranje, ali također mogu formirati eutektike niskog taljenja ili druge faze koje ugrožavaju tvrdoću i termičku stabilnost.
Shodno tome, strategije filtracije kao što je ispiranje kiseline, visokotemperaturno žarenje u inertnom okruženju, ili upotreba ultra-čistih preteča neophodni su za stvaranje prahova pogodnih za sofisticiranu keramiku.
Raspodjela veličine bita i određena površina praha također igraju bitnu ulogu u određivanju sinterabilnosti i konačne mikrostrukture, sa submikronskim prahovima koji normalno omogućavaju veću gustoću na nižim temperaturama.
2. Sinteza i prerada praha bor karbida
(Boron Carbide)
2.1 Industrijski i laboratorijski pristupi proizvodnji
Boron carbide powder is mostly produced with high-temperature carbothermal decrease of boron-containing forerunners, a lot of commonly boric acid (H FIVE BO ₃) ili bor oksid (B ₂ O FIVE), making use of carbon sources such as oil coke or charcoal.
Reakcija, usually performed in electric arc heating systems at temperature levels between 1800 °C i 2500 °C, nastavlja kao: 2B ₂ O TRI + 7C → B ₄ C + 6CO.
This technique yields crude, irregularly shaped powders that require substantial milling and classification to accomplish the great fragment sizes needed for sophisticated ceramic handling.
Alternate approaches such as laser-induced chemical vapor deposition (CVD), sinteza uz pomoć plazme, and mechanochemical handling deal routes to finer, a lot more homogeneous powders with far better control over stoichiometry and morphology.
Mehanohemijska sinteza, na primjer, entails high-energy sphere milling of important boron and carbon, allowing room-temperature or low-temperature development of B ₄ C through solid-state responses driven by power.
These advanced methods, while more expensive, are obtaining rate of interest for producing nanostructured powders with enhanced sinterability and practical performance.
2.2 Powder Morphology and Surface Area Design
Morfologija praha bor karbida– da li ugaona, sferni, ili nanostrukturirani– straight affects its flowability, gustina pakovanja, i reaktivnost tokom konsolidacije kredita.
Ugaoni bitovi, normal of crushed and machine made powders, often tend to interlace, enhancing eco-friendly strength yet possibly presenting density slopes.
Spherical powders, commonly produced via spray drying out or plasma spheroidization, offer premium circulation features for additive manufacturing and hot pressing applications.
Surface modification, consisting of finishing with carbon or polymer dispersants, can enhance powder dispersion in slurries and stop heap, što je ključno za postizanje ujednačene mikrostrukture u sinterovanim komponentama.
Nadalje, tretmani pred sinteriranjem kao što je žarenje u inertnom ili minimizirajućem okruženju pomažu u eliminaciji površinskih oksida i adsorbiranih tipova, poboljšanje sinterabilnosti i posljednje otvorenosti ili mehaničke izdržljivosti.
3. Praktične karakteristike i metrika učinka
3.1 Mehaničke i termičke navike
Bor karbid prah, kada se kombinuje direktno u veliku keramiku, pokazuje izvanredna mehanička stambena svojstva, koji se sastoji od Vickersove čvrstoće od 30– 35 Prosjek ocjena, što ga čini jednim od najtvrđih inženjerskih materijala koji se nude.
Njegova tlačna čvrstoća nadilazi 4 GPa, i zadržava strukturnu iskrenost na temperaturama do 1500 °C u inertnom okruženju, iako oksidacija postaje znatna 500 °C u zraku zbog stvaranja B ₂ O pet.
Smanjena gustina proizvoda (~ 2.5 g/cm ³) gives it an outstanding strength-to-weight ratio, an essential advantage in aerospace and ballistic security systems.
Ipak, boron carbide is inherently brittle and vulnerable to amorphization under high-stress influence, a phenomenon known as “loss of shear strength,” which restricts its effectiveness in particular armor scenarios entailing high-velocity projectiles.
Research right into composite development– such as integrating B ₄ C with silicon carbide (SiC) or carbon fibers– aims to minimize this restriction by enhancing crack durability and power dissipation.
3.2 Neutron Absorption and Nuclear Applications
Among one of the most crucial practical attributes of boron carbide is its high thermal neutron absorption cross-section, mainly due to the ¹⁰ B isotope, which goes through the ¹⁰ B(n, a)sedam Li nuklearnog odgovora na hvatanje neutrona.
Ovaj dom čini prah B ₄ C savršenim proizvodom za zaštitu od neutrona, kontrolne šipke, i peleti za gašenje nuklearnih reaktora, gde efektivno uzima višak neutrona da kontroliše reakcije fisije.
Rezultirajući alfa fragmenti i litijevi joni su kratkog dometa, negasoviti predmeti, smanjenje strukturnih oštećenja i nakupljanja gasa unutar komponenti aktivatora.
Obogaćivanje izotopa ¹⁰ B još više poboljšava efikasnost apsorpcije neutrona, omogućavajući tanjir, mnogo efikasnije osiguranje proizvoda.
Osim toga, Hemijska sigurnost bor karbida i otpornost na zračenje osiguravaju dugoročnu efikasnost u okruženjima sa visokim zračenjem.
4. Primjene u naprednoj proizvodnji i tehnologiji
4.1 Balistička zaštita i komponente otporne na habanje
Glavna primjena praha bor karbida ostaje u proizvodnji lakog keramičkog oklopa za osoblje, kamioni, i avion.
Kada se sinteruju u keramičke pločice i ugrade direktno u kompozitne oklopne sisteme sa polimernim ili metalnim podlogama, B FOUR C uspješno raspršuje kinetičku snagu projektila velike brzine putem loma, plastično iskrivljenje penetratora, i sistemi za apsorpciju energije.
Njegova mala debljina omogućava lakše sisteme oklopa u poređenju sa alternativama kao što su volfram karbid ili čelik, važno za mobilnost vojske i efikasnost goriva.
Prošla zaštita, bor karbid se koristi u elementima otpornim na habanje kao što su mlaznice, pečati, i redukcijskih uređaja, gdje njegova velika čvrstoća čini određeni dug životni vijek u teškim okruženjima.
4.2 Aditivna proizvodnja i tehnologije nastanka
Najnovija dostignuća u aditivnoj proizvodnji (AM), posebno kombinacija veziva i laserskog sloja praha, have actually opened brand-new avenues for fabricating complex-shaped boron carbide elements.
High-purity, round B FOUR C powders are crucial for these processes, calling for exceptional flowability and packing thickness to make sure layer uniformity and component stability.
While difficulties stay– such as high melting point, thermal stress and anxiety fracturing, and recurring porosity– study is proceeding towards totally thick, net-shape ceramic parts for aerospace, nuclear, and power applications.
Nadalje, boron carbide is being checked out in thermoelectric devices, unpleasant slurries for precision sprucing up, and as a strengthening phase in steel matrix compounds.
In recap, boron carbide powder stands at the forefront of sophisticated ceramic products, combining extreme firmness, low density, and neutron absorption capacity in a single not natural system.
Preko tačne kontrole kompozicije, morfologija, i obrada, to omogućava da tehnologije rade u najzahtjevnijim postavkama, od oklopa na bojnom polju do jezgara nuklearnih reaktora.
Kako sinteza i strategije proizvodnje ostaju da se razvijaju, bor karbid u prahu će ostati kritičan faktor za proizvodnju novih proizvoda visokih performansi.
5. Dobavljač
RBOSCHCO je globalni dobavljač hemijskih materijala od poverenja & proizvođač sa preko 12 godine iskustva u pružanju super visokokvalitetnih hemikalija i nanomaterijala. Kompanija izvozi u mnoge zemlje, kao što su SAD, Kanada, Evropa, UAE, Južna Afrika, Tanzanija, Kenija, Egipat, Nigerija, Kamerun, Uganda, Turska, Meksiko, Azerbejdžan, Belgija, Kipar, Češka Republika, Brazil, Čile, Argentina, Dubai, Japan, Korea, Vijetnam, Tajland, Malezija, Indonezija, Australija,Njemačka, Francuska, Italija, Portugal itd. Kao vodeći proizvođač razvoja nanotehnologije, RBOSCHCO dominira tržištem. Naš profesionalni radni tim pruža savršena rješenja za poboljšanje efikasnosti različitih industrija, stvoriti vrijednost, i lako se nosi sa raznim izazovima. Ako tražite cijena bor karbida po kg, molimo pošaljite email na: [email protected]
Oznake: bor karbida,b4c bor karbid,cijena bor karbida
Svi članci i slike su sa interneta. Ako postoje problemi sa autorskim pravima, molimo da nas kontaktirate na vrijeme za brisanje.
Raspitajte se kod nas