1. Boorkarbiidi pulbri keemiline koostis ja struktuuriomadused
1.1 B ₄ C stöhhiomeetria ja aatomiarhitektuur
(Boorkarbiid)
Boorkarbiid (B ₄ C) pulber on mitteoksiidne keraamiline materjal, mis koosneb peamiselt boori- ja süsinikuaatomitest, täiusliku stöhhiomeetrilise valemiga B NELI C, kuigi sellel on lai kompositsioonitolerants vahemikus B 4 C kuni B ₁₀. ₅ C.
Selle kristallstruktuur pärineb romboeedrilisest süsteemist, identifitseeritud 12-aatomilise ikosaeedri võrgustikuga– igaüks sealhulgas 11 boori aatomid ja 1 süsiniku aatom– ühendatud sirge B-ga– C või C– B– C sirged kolmeaatomilised ahelad mööda [111] suunas.
See kovalentselt seotud ikosaeedrite ja ühendavate ahelate selge paigutus annab edasi silmapaistvat tugevust ja termilist stabiilsust, muutes boorkarbiidi üheks kõvemaks teadaolevaks tooteks, mida edestavad vaid kuupboornitriid ja teemant.
Arhitektuuriprobleemide olemasolu, nagu süsinikupuudus sirges ahelas või asendustingimused ikosaeedris, mõjutab oluliselt mehaanilist, digitaalne, ja neutronite neeldumiskodud, nõuab spetsiifilist kontrolli pulbri sünteesi ajal.
Need aatomitaseme omadused suurendavad ka selle madalat tihedust (~ 2.52 g/cm NELI), mis on oluline kergekaaluliste kilpide jaoks, kus tugevuse ja kaalu suhe on ülimalt oluline.
1.2 Etapi puhtus ja saasteainete tulemused
Suure jõudlusega rakendused nõuavad kõrge astme puhtusega boorkarbiidi pulbreid ja vähesel määral hapnikuga saastumist, metallilised saasteained, või teised faasid nagu boor suboksiidid (B KAKS O ₂) või tasuta süsinik.
Hapniku lisandid, tavaliselt kogu käitlemise ajal või toorainest, võib tera piiridel areneda B KAKS O kaks, mis lendub kõrgel temperatuuril ja tekitab poorsuse kogu paagutamise ajal, drastiliselt halvenev mehaaniline ausus.
Metallilised lisandid, nagu raud või räni, võivad toimida paagutamise abiainetena, kuid võivad moodustada ka madala sulamistemperatuuriga eutektika või teise etapi, mis kahjustab kõvadust ja termilist stabiilsust.
Järelikult, filtreerimisstrateegiad, nagu happega leostumine, kõrgtemperatuuriline lõõmutamine inertses keskkonnas, või ülipuhaste eelkäijate kasutamine on keeruka keraamika jaoks sobivate pulbrite tootmiseks hädavajalik.
Pulbri biti suuruse jaotus ja konkreetne ala mängivad samuti olulist rolli paagutatavuse ja lõpliku mikrostruktuuri väljaselgitamisel., submikroniliste pulbritega, mis võimaldavad tavaliselt suuremat tihendamist madalamatel temperatuuridel.
2. Boorkarbiidi pulbri süntees ja töötlemine
(Boorkarbiid)
2.1 Tööstuslikud ja laboratoorsed tootmisviisid
Boorkarbiidi pulbrit toodetakse enamasti boori sisaldavate eelkäijate kõrge temperatuuriga karbotermilise vähenemisega, palju tavaliselt boorhapet (H VIIS BO ₃) või booroksiid (B ₂ O VIIS), süsinikuallikate, nagu naftakoks või puusüsi, kasutamine.
Reaktsioon, teostatakse tavaliselt elektrikaare küttesüsteemides temperatuuritasemetel vahemikus 1800 ° C ja 2500 °C, jätkab kui: 2B ₂ O KOLM + 7C → B ₄ C + 6CO.
See tehnika annab toores, ebakorrapärase kujuga pulbrid, mis vajavad põhjalikku jahvatamist ja klassifitseerimist, et saavutada keraamika keerukaks käsitsemiseks vajalike suurte fragmentide suurus.
Alternatiivsed lähenemisviisid, nagu laser-indutseeritud keemiline aurustamine-sadestamine (CVD), plasma abiga süntees, ja mehaaniline keemiline käitlemine tegelevad marsruutidega peenemaks, palju homogeensemaid pulbreid, millel on palju parem kontroll stöhhiomeetria ja morfoloogia üle.
Mehaaniline keemiline süntees, näiteks, hõlmab olulise boori ja süsiniku suure energiatarbega kerajahvatamist, võimaldades toatemperatuuril või madalal temperatuuril B ₄ C arengut läbi võimsusega juhitavate tahkisreaktsioonide.
Need täiustatud meetodid, samas kallim, on huvitatud nanostruktureeritud pulbrite tootmisest, millel on parem paagutatavus ja praktiline jõudlus.
2.2 Pulbermorfoloogia ja pinnakujundus
Boorkarbiidi pulbri morfoloogia– kas nurgeline, sfääriline, või nanostruktureeritud– sirge mõjutab selle voolavust, pakkimise tihedus, ja reaktsioonivõime kogu laenude konsolideerimise ajal.
Nurgelised bitid, purustatud ja masinaga valmistatud pulbrite tavaline, kipuvad sageli põimuma, suurendades keskkonnasõbralikku tugevust, kuid võib-olla tekitades tiheduskalded.
Sfäärilised pulbrid, toodetakse tavaliselt pihustuskuivatamise või plasmasferoidiseerimise teel, pakuvad esmaklassilisi tsirkulatsioonifunktsioone lisandite tootmiseks ja kuumpressimiseks.
Pinna modifitseerimine, koosneb viimistlemisest süsiniku või polümeeride dispergeerivate ainetega, võib suurendada pulbri dispersiooni suspensioonis ja peatada hunniku, mis on kriitiline ühtsete mikrostruktuuride saavutamiseks paagutatud komponentides.
Lisaks, paagutamiseelsed töötlused, nagu lõõmutamine inertses või minimeerivas keskkonnas, aitavad kõrvaldada pinnaoksiidid ja adsorbeeritud tüübid, paagutatavuse ja viimase avatuse või mehaanilise vastupidavuse parandamine.
3. Praktilised omadused ja jõudlusnäitajad
3.1 Mehaanilised ja termilised harjumused
Boorkarbiidi pulber, kui kombineerida otse puistekeraamikaks, sellel on silmapaistvad mehaanilised elamuomadused, koosneb Vickersi tugevusest 30– 35 Hindepunktide keskmine, muutes selle üheks raskeimaks pakutavaks insenerimaterjaliks.
Selle survetugevus ületab 4 GPa, ja see säilitab struktuuri aususe temperatuuridel kuni 1500 ° C inertses keskkonnas, kuigi oksüdatsioon muutub märgatavalt läbi 500 ° C õhus B ₂ O 5 moodustumise tõttu.
Toote vähendatud tihedus (~ 2.5 g/cm³) annab sellele suurepärase tugevuse ja kaalu suhte, oluline eelis kosmose- ja ballistiliste turvasüsteemide valdkonnas.
Sellest hoolimata, boorkarbiid on oma olemuselt rabe ja tundlik amorfiseerumise suhtes suure pinge mõjul, nähtus, mida tuntakse “nihketugevuse kaotus,” mis piirab selle tõhusust eriti soomusstsenaariumide puhul, mis hõlmavad suure kiirusega mürske.
Uurige otse komposiitide arendamiseks– näiteks B ₄ C integreerimine ränikarbiidiga (SiC) või süsinikkiud– eesmärk on seda piirangut minimeerida, suurendades pragude vastupidavust ja võimsuse hajumist.
3.2 Neutronite neeldumine ja tuumarakendused
Üks boorkarbiidi kõige olulisemaid praktilisi omadusi on selle kõrge termilise neutronite neeldumise ristlõige, peamiselt ¹⁰ B isotoobi tõttu, mis läbib ¹⁰ B(n, a)seitse Li tuumareaktsiooni neutronite püüdmisel.
See kodu muudab B ₄ C pulbri ideaalseks tooteks neutronite varjestamiseks, kontrollvardad, ja graanulite sulgemine tuumareaktorites, kus see võtab tõhusalt üle neutronite, et kontrollida lõhustumisreaktsioone.
Saadud alfafragmendid ja liitiumioonid on lühitoimelised, mittegaasilised esemed, konstruktsioonikahjustuste ja gaasi kogunemise vähendamine aktivaatori komponentides.
¹⁰ B isotoobi rikastamine suurendab veelgi neutronite neeldumise efektiivsust, lubades õhemaks, palju tõhusam toodete turvalisus.
Lisaks, Boorkarbiidi keemiline turvalisus ja kiirguskindlus tagavad pikaajalise efektiivsuse kõrge kiirgusega keskkondades.
4. Rakendused täiustatud tootmises ja tehnoloogias
4.1 Ballistilised kaitse- ja kulumiskindlad komponendid
Boorkarbiidi pulbri peamine kasutusala jääb töötajatele mõeldud kergete keraamiliste soomuste tootmiseks, veoautod, ja lennuk.
Kui see paagutatakse keraamilistesse plaatidesse ja lisatakse otse polümeer- või metalltagadega komposiitsoomussüsteemidesse, B NELI C hajutab edukalt suure kiirusega mürskude kineetilise võimsuse murdumise kaudu, penetraatori plastiline deformatsioon, ja energia neeldumissüsteemid.
Selle väike paksus võimaldab kergemaid soomussüsteeme võrreldes alternatiividega, nagu volframkarbiid või teras, oluline armee liikuvuse ja kütusesäästlikkuse jaoks.
Mineviku kaitse, boorkarbiidi kasutatakse kulumiskindlates elementides nagu düüsid, tihendid, ja redutseerimisseadmed, kus selle tugev tugevus tagab teatud pika eluea karmides keskkondades.
4.2 Lisandite tootmine ja tekkivad tehnoloogiad
Hiljutised edusammud lisandite tootmises (AM), eriti sideainejoa ja laserpulbri kihi kombinatsioon, on tegelikult avanud täiesti uued võimalused keeruka kujuga boorkarbiidist elementide valmistamiseks.
Kõrge puhtusastmega, ümmargune B NELI C pulbrid on nende protsesside jaoks üliolulised, nõuab erakordset voolavust ja tihendi paksust, et tagada kihi ühtlus ja komponentide stabiilsus.
Kuigi raskused jäävad– nagu kõrge sulamistemperatuur, termiline stress ja ärevuse murdumine, ja korduv poorsus– uuring edeneb täiesti paksu poole, võrgukujulised keraamilised osad kosmosesõiduki jaoks, tuumaenergia, ja toiterakendused.
Lisaks, Boorkarbiidi kontrollitakse termoelektrilistes seadmetes, ebameeldivad suspensioonid täpseks puhastamiseks, ja tugevdava faasina terasmaatriksühendites.
Kokkuvõttes, Boorkarbiidi pulber on keerukate keraamiliste toodete esirinnas, äärmise tugevuse ühendamine, madal tihedus, ja neutronite neeldumisvõime ühes mittelooduslikus süsteemis.
Kompositsiooni täpse kontrolli kaudu, morfoloogia, ja töötlemine, see võimaldab tehnoloogiatel, mis töötavad kõige nõudlikumates seadetes, lahinguvälja soomukitest tuumareaktori tuumadeni.
Kuna sünteesi- ja tootmisstrateegiad peavad arenema, Boorkarbiidi pulber jääb järgmise põlvkonna suure jõudlusega toodete kriitiliseks võimaldajaks.
5. Tarnija
RBOSCHCO on usaldusväärne ülemaailmne keemiliste materjalide tarnija & tootja üle 12 aastane kogemus ülikvaliteetsete kemikaalide ja nanomaterjalide pakkumisel. Ettevõte ekspordib paljudesse riikidesse, nagu USA, Kanada, Euroopas, AÜE, Lõuna-Aafrika, Tansaania, Keenia, Egiptus, Nigeeria, Kamerun, Uganda, Türgi, Mehhiko, Aserbaidžaan, Belgia, Küpros, Tšehhi Vabariik, Brasiilia, Tšiili, Argentina, Dubai, Jaapan, Korea, Vietnam, Tai, Malaisia, Indoneesia, Austraalia,Saksamaa, Prantsusmaa, Itaalia, Portugal jne. Juhtiva nanotehnoloogia arendustootjana, RBOSCHCO domineerib turgu. Meie professionaalne töömeeskond pakub täiuslikke lahendusi erinevate tööstusharude efektiivsuse tõstmiseks, väärtust luua, ja tuled kergesti toime erinevate väljakutsetega. Kui otsite boorkarbiidi hind kg kohta, palun saatke e-kiri aadressile: [email protected]
Sildid: boorkarbiid,b4c boorkarbiid,boorkarbiidi hind
Kõik artiklid ja pildid on Internetist. Kui on autoriõigustega probleeme, kustutamiseks võtke meiega õigeaegselt ühendust.
Küsige meilt