پودر کاربید بور: یک ماده سرامیکی با کارایی بالا برای کاربردهای محیطی شدید قیمت کاربید بور در هر کیلوگرم

1. ترکیب شیمیایی و ویژگی های ساختاری پودر بور کاربید

1.1 استوکیومتری B₄C و سبک اتمی

(کاربید بور)

کاربید بور (ب چهار ج) پودر یک ماده سرامیکی غیر اکسیدی است که بیشتر از اتم های بور و کربن تشکیل شده است, با فرمول استوکیومتری کامل B 4 C, اگرچه طیف وسیعی از مقاومت ترکیبی را از حدود B4 C تا B10 نشان می دهد.. پنج سی.

ساختار کریستالی آن از سیستم رومبوهدرال می آید, با شبکه ای از ایکوساهدرای 12 اتمی مشخص می شود– هر کدام حاوی 11 اتم های بور و 1 اتم کربن– با مستقیم B متصل می شود– C یا C– ب– C زنجیره سه اتمی مستقیم در امتداد [111] دستورالعمل ها.

این آرایش ویژه از ایکوساهدرهای پیوند کووالانسی و زنجیره های اتصال، استحکام و پایداری حرارتی فوق العاده ای را منتقل می کند., ساخت کاربید بور یکی از سخت ترین محصولات شناخته شده است, فقط با نیترید بور مکعبی و الماس فراتر رفت.

وجود ایرادات معماری, مانند کمبود کربن در زنجیره مستقیم یا اختلال جانشینی در ایکوساهدرا, به طور چشمگیری بر مکانیکی تأثیر می گذارد, الکترونیکی, و خواص مسکونی جذب نوترون, نیاز به کنترل دقیق در طول سنتز پودر.

این ویژگی های سطح اتمی نیز به کاهش ضخامت آن می افزایند (~ 2.52 گرم بر سانتی متر سه), که برای کاربردهای سپر سبک که در آن نسبت استحکام به وزن حیاتی است، حیاتی است.

1.2 خلوص فاز و اثرات آلاینده

کاربردهای با کارایی بالا به پودرهای کاربید بور با خلوص فاز بالا و حداقل آلودگی ناشی از اکسیژن نیاز دارند., آلاینده های فلزی, یا مراحل ثانویه مانند ساب اکسیدهای بور (B ₂ O TWO) یا کربن بدون هزینه.

آلودگی های اکسیژن, معمولاً در طول پردازش یا از مواد اولیه معرفی می شود, می تواند B TWO O 3 را در مرزهای دانه تشکیل دهد, که در گرما تبخیر می شود و در طول پخت تخلخل ایجاد می کند, به طور جدی یکپارچگی مکانیکی را از بین می برد.

آلودگی‌های فلزی مانند آهن یا سیلیکون می‌توانند به عنوان کمک تف جوشی عمل کنند، اما ممکن است به همین ترتیب، یوتکتیک با ذوب پایین یا مراحل دوم ایجاد کنند که سختی و پایداری حرارتی را به خطر می‌اندازد..

به همین دلیل, تکنیک های تصفیه مانند اسیدشویی, بازپخت در دمای بالا در محیط های بی اثر, یا استفاده از پیش سازهای فوق خالص برای ایجاد پودرهای مناسب برای سرامیک های نوآورانه مهم است.

توزیع ابعاد بیت و ناحیه جزئیات پودر نیز نقش حیاتی در کشف قابلیت پخت و آخرین ریزساختار دارد., با پودرهای زیر میکرون معمولاً این امکان را برای تراکم بالاتر در سطوح دمایی کاهش می دهد.

2. سنتز و مدیریت پودر بور کاربید

(کاربید بور)

2.1 روشهای تولید صنعتی و آزمایشگاهی در مقیاس

پودر کاربید بور عمدتاً با کاهش کربوترمال در دمای بالا پیشروهای حاوی بور تولید می شود., بسیاری از آنها به طور کلی اسید بوریک (H FIVE BO TWO) یا اکسید بور (B₂ O شش), استفاده از منابع کربن مانند کک نفت یا زغال سنگ.

واکنش, معمولاً در بخاری های قوس الکتریکی در دماهای میانی انجام می شود 1800 درجه سانتی گراد و 2500 درجه سانتیگراد, همچنان ادامه دارد: 2ب دو تا چهار + 7C → B FOUR C + 6CO.

این روش بازدهی درشت دارد, پودرهایی با شکل نامنظم که نیاز به آسیاب و دسته بندی جامع برای دستیابی به ابعاد بزرگ قطعه مورد نیاز برای پردازش پیشرفته سرامیک دارند..

تکنیک های جایگزین مانند رسوب بخار شیمیایی ناشی از لیزر (CVD), سنتز به کمک پلاسما, و مکانیک شیمی هندلینگ دوره های معامله به فینر, پودرهای بسیار همگن تر با کنترل بهتر بر استوکیومتری و مورفولوژی.

سنتز مکانیکی شیمیایی, به عنوان مثال, شامل آسیاب گرد با انرژی بالا بور و کربن مهم است, ایجاد امکان توسعه B4C در دمای اتاق یا دمای پایین از طریق واکنش های حالت جامد که توسط انرژی مکانیکی هدایت می شود..

این تکنیک های پیچیده, در حالی که بسیار گران تر است, علاقه مند به ایجاد پودرهای نانوساختار با پخت پذیری و کارایی مفید هستند.

2.2 مورفولوژی پودر و طراحی سطح

مورفولوژی پودر کاربید بور– چه زاویه ای, گرد, یا نانوساختار– مستقیم بر جریان پذیری آن تأثیر می گذارد, چگالی بسته بندی, و واکنش پذیری در سراسر تلفیق وام.

بیت های زاویه ای, نمونه پودرهای خرد شده و ماشینی, تمایل به در هم قفل شدن دارند, افزایش استحکام سبز اما احتمالاً ارائه شیب ضخیم.

پودرهای گرد, اغلب از طریق خشک کردن اسپری یا کروی شدن پلاسما ایجاد می شود, ویژگی‌های گردش خون برتر را برای تولید مواد افزودنی و کاربردهای هل دادن گرم ارائه می‌دهد.

اصلاح سطح, از جمله پوشش با کربن یا پلیمر پخش کننده, می تواند پراکندگی پودر را در دوغاب تقویت کرده و از خوشه جلوگیری کند, که برای دستیابی به ریزساختارهای یکنواخت در عناصر متخلخل مهم است.

علاوه بر این, عملیات پیش تف جوشی مانند بازپخت در محیط های بی اثر یا کاهشی به حذف اکسیدهای سطحی و انواع جذب شده کمک می کند., بهبود پخت پذیری و باز بودن نهایی یا استحکام مکانیکی.

3. محل سکونت مفید و معیارهای عملکرد

3.1 عادات مکانیکی و حرارتی

پودر کاربید بور, هنگامی که مستقیماً به سرامیک های انبوه ادغام می شود, خانه های مکانیکی برتر را نشان می دهد, از جمله سختی ویکرز 30– 35 GPa, آن را به یکی از سخت ترین محصولات طراحی موجود تبدیل کرده است.

مقاومت فشاری آن بیشتر است 4 GPa, و یکپارچگی ساختاری را در سطوح دما تا حدی حفظ می کند 1500 درجه سانتی گراد در محیط های بی اثر, اگرچه اکسیداسیون به پایان رسیده است 500 درجه سانتی گراد در هوا به دلیل تشکیل B₂ O شش.

ضخامت کم محصول (~ 2.5 گرم بر سانتی متر شش) نسبت قدرت به وزن فوق العاده ای به آن ارائه می دهد, یک مزیت حیاتی در هوافضا و سیستم های امنیتی بالستیک.

با این وجود, کاربید بور به طور طبیعی شکننده است و در برابر آمورفیزاسیون تحت اثر استرس بالا آسیب پذیر است, حسی که به عنوان “از دست دادن چقرمگی برشی,” که کارایی آن را در سناریوهای سپر خاص از جمله پرتابه های با سرعت بالا محدود می کند.

مطالعه تحقیقاتی درست در توسعه کامپوزیت– مانند ترکیب B FOUR C با کاربید سیلیکون (SiC) یا الیاف کربن– هدف آن به حداقل رساندن این محدودیت با بهبود استحکام شکست و اتلاف توان است.

3.2 جذب نوترون و کاربردهای هسته ای

یکی از حیاتی ترین ویژگی های مفید کاربید بور، سطح مقطع جذب نوترون حرارتی بالای آن است., در درجه اول در نتیجه ایزوتوپ 10 B, که 10 B را انجام می دهد(n, الف)7 واکنش هسته ای لی پس از جذب نوترون.

این ویژگی پودر B FOUR C را به محصولی بهینه برای ایمن سازی نوترون تبدیل می کند, میله های کنترل, و گلوله های خاموش در نیروگاه های اتمی, جایی که به طور موثر نوترون های اضافی را برای تنظیم پاسخ های شکافت جذب می کند.

ذرات آلفا و یون های لیتیوم به دست آمده کوتاه برد هستند, محصولات غیر گازی, کاهش آسیب ساختاری و تجمع گاز در عناصر فعال کننده.

غنی‌سازی ایزوتوپ 10 B باعث بهبود اثربخشی جذب نوترون می‌شود, اجازه می دهد نازک تر, محصولات ایمن بسیار موثر.

علاوه بر این, امنیت شیمیایی کاربید بور و مقاومت در برابر تشعشع عملکرد طولانی مدت خاصی را در محیط های پرتابش ایجاد می کند..

4. برنامه های کاربردی در ساخت و فناوری پیشرفته

4.1 دفاع بالستیک و اجزای مقاوم در برابر سایش

کاربرد کلیدی پودر کاربید بور در تولید زره سرامیکی سبک وزن برای پرسنل باقی می ماند, کامیون ها, و هواپیما.

هنگامی که در کاشی های کف پخته می شود و درست در سیستم های زره ​​کامپوزیتی با تکیه گاه های پلیمری یا فولادی ادغام می شود., B FOUR C به طور موثر قدرت جنبشی پرتابه های پرسرعت همراه با شکست را از بین می برد., انقباض پلاستیکی نفوذگر, و سیستم های جذب انرژی.

چگالی کم آن اجازه می دهد تا سیستم های محافظ سبک تری در تقابل با جایگزین هایی مانند کاربید تنگستن یا فولاد وجود داشته باشد, برای حرکت ارتش و عملکرد گاز مهم است.

دفاع گذشته, کاربید بور در عناصر مقاوم در برابر سایش مانند نازل استفاده می شود, مهر و موم, و دستگاه های کاهش دهنده, جایی که استحکام فوق العاده آن طول عمر طولانی را در شرایط سخت تضمین می کند.

4.2 تولید افزودنی و فن آوری های در حال ظهور

پیشرفت های فعلی در تولید مواد افزودنی (AM), به طور خاص بایندر جتینگ و ترکیب بستر پودر لیزر, در واقع فرصت های جدیدی را برای ساخت قطعات کاربید بور پیچیده شکل باز کرده اند.

خلوص بالا, پودرهای کروی B FOUR C برای این فرآیندها ضروری هستند, نیاز به جریان پذیری و تراکم بسته بندی فوق العاده برای ایجاد هماهنگی لایه خاصی و پایداری اجزا.

در حالی که چالش ها باقی می مانند– مانند نقطه ذوب بالا, شکستگی تنش حرارتی, و تخلخل مکرر– مطالعه به سمت ضخامت کامل پیش می رود, قطعات سرامیکی توری برای هوافضا, هسته ای, و کاربردهای انرژی.

علاوه بر این, کاربید بور در ابزارهای ترموالکتریک کشف می شود, دوغاب های ناخوشایند برای پرداخت دقیق, و به عنوان فاز تقویت کننده در ترکیبات زمینه فلزی.

به طور خلاصه, پودر کاربید بور در لبه برتر محصولات سرامیکی نوآورانه قرار دارد, ترکیب سختی شدید, کاهش ضخامت, و قابلیت جذب نوترون در یک سیستم معدنی منفرد.

از طریق کنترل خاص آرایش, مورفولوژی, و جابجایی, این امکان را برای فناوری های مدرن در حال اجرا در یکی از سخت ترین محیط ها فراهم می کند, از زره های میدان جنگ تا هسته های راکتور هسته ای.

همانطور که استراتژی های سنتز و تولید همچنان در حال توسعه هستند, پودر کاربید بور مطمئناً یک عامل حیاتی برای نسل بعدی مواد با عملکرد بالا باقی خواهد ماند..

5. ارائه دهنده

RBOSCHCO یک تامین کننده قابل اعتماد جهانی مواد شیمیایی است & سازنده با بیش از 12 سالها تجربه در ارائه مواد شیمیایی و نانومواد با کیفیت فوق العاده بالا. این شرکت به بسیاری از کشورها صادرات دارد, مانند ایالات متحده آمریکا, کانادا, اروپا, امارات متحده عربی, آفریقای جنوبی, تانزانیا, کنیا, مصر, نیجریه, کامرون, اوگاندا, ترکیه, مکزیک, آذربایجان, بلژیک, قبرس, جمهوری چک, برزیل, شیلی, آرژانتین, دبی, ژاپن, کره, ویتنام, تایلند, مالزی, اندونزی, استرالیا,آلمان, فرانسه, ایتالیا, پرتغال و غیره. به عنوان یک تولید کننده پیشرو در توسعه فناوری نانو, RBOSCHCO بر بازار تسلط دارد. تیم کاری حرفه ای ما راه حل های عالی برای کمک به بهبود کارایی صنایع مختلف ارائه می دهد, ارزش ایجاد کند, و به راحتی با چالش های مختلف کنار می آیند. اگر به دنبال قیمت کاربید بور در هر کیلوگرم, لطفا یک ایمیل به: [email protected]
برچسب ها: کاربید بور,کاربید بور b4c,قیمت کاربید بور

همه مقالات و تصاویر از اینترنت هستند. اگر هر گونه مشکل کپی رایت وجود دارد, لطفا به موقع برای حذف با ما تماس بگیرید.

از ما پرس و جو کنید