پودر کاربید بور: قیمت کاربید بور مهندسی فوق العاده سخت سرامیک بسیار سخت برای هر کیلوگرم

1. مبانی شیمیایی و ساختاری کاربید بور

1.1 کریستالوگرافی و بی نظمی استوکیومتری

(پودر کاربید بور)

کاربید بور (B ₄ C) یک ماده سرامیکی غیر فلزی است که به دلیل سختی خارق العاده اش مشهور است, پایداری حرارتی, و قابلیت جذب نوترون, قرار دادن آن در میان سخت ترین محصولات شناخته شده– فقط با نیترید بور مکعبی و الماس فراتر رفت.

چارچوب کریستالی آن بر اساس یک شبکه لوزی شکل متشکل از ایکوساهدرای 12 اتمی است. (در درجه اول B12 یا B11 C) با زنجیره های خطی C-B-C یا C-B-B به هم متصل می شوند, ایجاد یک شبکه کووالانسی سه بعدی که چقرمگی مکانیکی خارق العاده ای را ایجاد می کند.

بر خلاف بسیاری از سرامیک ها با استوکیومتری ثابت, کاربید بور طیف وسیعی از سازگاری ترکیبی را نشان می دهد, به طور معمول از B4 C تا B10 متغیر است. پنج سی, به دلیل جایگزینی اتم های کربن در ایکوساهدرها و زنجیره های ساختاری.

این بی نظمی بر خواص حیاتی مسکونی یا تجاری مانند سختی تأثیر می گذارد, هدایت الکتریکی, و سطح مقطع جذب نوترون حرارتی, امکان تنظیم ویژگی بر اساس شرایط سنتز و کاربرد تعیین شده.

وجود نقص و مشکل ذاتی در تنظیم اتمی نیز به اعمال مکانیکی منحصر به فرد آن کمک می کند., از جمله احساسی به نام “آمورفیزاسیون تحت استرس” در فشارهای بالا, که می تواند عملکرد را در موقعیت های اثر شدید محدود کند.

1.2 سنتز و کنترل مورفولوژی پودر

پودر کاربید بور عمدتاً از طریق احیای کربوترمال در دمای بالا اکسید بور تولید می شود (B₂ O THREE) با منابع کربنی مانند کک نفتی یا گرافیت در کوره های قوس الکتریکی در دماهای بین 1800 درجه سانتی گراد و 2300 درجه سانتیگراد.

پاسخ به صورت ادامه می یابد: ب دو یا سه + 7C → 2B ₄ C + 6CO, تولید پودر کریستالی ناهموار که برای رسیدن به جریمه نیاز به آسیاب و خالص سازی بعدی دارد., بیت های زیر میکرونی یا نانومقیاس مناسب برای کاربردهای نوآورانه.

روش های مختلف مانند رسوب بخار شیمیایی به کمک لیزر (CVD), پردازش سل-ژل, و سنتز مکانیک شیمیایی مسیرهایی را برای خلوص بالاتر و گردش اندازه بیت تنظیم شده ارائه می دهد, اگرچه آنها اغلب توسط مقیاس پذیری و قیمت محدود می شوند.

ویژگی های پودر– از جمله اندازه بیت, شکل, حالت درهم و برهم, و شیمی سطح– مشخصات اساسی هستند که بر قابلیت پخت تاثیر می گذارند, چگالی بسته بندی, و عملکرد عنصر آخر.

به عنوان نمونه, پودرهای کاربید بور در مقیاس نانو به دلیل انرژی سطح بالا، سینترینگ افزایش یافته را نشان می دهند, امکان تراکم در دماهای کاهش یافته را فراهم می کند, با این حال مستعد اکسیداسیون هستند و در حین جابجایی و جابجایی به محیط های ایمنی نیاز دارند.

عملکرد سطح و پوشش با لایه‌های مبتنی بر کربن یا سیلیکون به تدریج برای تقویت پراکندگی و جلوگیری از توسعه دانه در طول تجمیع بدهی مورد استفاده قرار می‌گیرد..

( پودر کاربید بور)

2. اقامتگاه های مکانیکی و مکانیزم های عملکرد بالستیک

2.1 استحکام, استحکام ترک, و مقاومت در برابر سایش

پودر کاربید بور پیشرو در میان قابل اعتمادترین محصولات زرهی سبک وزن است که به راحتی در دسترس هستند, به دلیل استحکام ویکرز آن در حدود 30– 35 معدل, که به آن اجازه می دهد تا پرتابه های وارده مانند گلوله و ترکش را فرسایش و کند کند.

هنگامی که در کاشی های سرامیکی ضخیم پخته می شود یا در سیستم های محافظ کامپوزیت ادغام می شود, کاربید بور بر اساس وزن به وزن از فولاد و آلومینا بیشتر است, بهینه سازی آن برای امنیت کارگران, سپر ماشین, و حفاظت از هوافضا.

با این وجود, با وجود سختی بالا, کاربید بور به طور معقولی چقرمگی ترک را کاهش داده است (2.5– 3.5 MPa · m¹ / دو), آن را در برابر شکستن تحت اثر موضعی یا بارگذاری مکرر آسیب پذیر می کند.

این شکنندگی در نرخ کرنش بالا تشدید می شود, که در آن مکانیسم های شکست دینامیکی مانند نوارهای برشی و آمورفیزاسیون ناشی از تنش می تواند باعث از دست دادن فاجعه آمیز یکپارچگی سازه شود..

مطالعه تحقیقاتی در حال انجام بر طراحی ریزساختاری متمرکز است– مانند معرفی مراحل دوم (به عنوان مثال, کاربید سیلیکون یا نانولوله های کربنی), تولید کامپوزیت های دارای رتبه عملکردی, یا ساخت معماری های سفارشی– برای کاهش این محدودیت ها.

2.2 اتلاف انرژی بالستیک و قابلیت چند ضربه

در سیستم های زرهی شخصی و خودرویی, کاشی های کاربید بور معمولاً توسط کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف پشتیبانی می شوند (به عنوان مثال, کولار یا UHMWPE) که انرژی جنبشی باقیمانده را جذب کرده و دارای تکه تکه شدن هستند.

بر اثر نفوذ, لایه سرامیکی به صورت منظم ترک می خورد, اتلاف قدرت با سیستم هایی از جمله تکه تکه شدن ذرات, شکستن بین دانه ای, و بهبود مرحله.

ساختار دانه بزرگ ناشی از خلوص بالا, پودر کاربید بور در مقیاس نانو این فرآیندهای جذب نیرو را با افزایش ضخامت مرزهای دانه که مانع از تکثیر شکاف می شود، افزایش می دهد..

نوآوری های کنونی در فرآوری پودر در واقع باعث رشد ترکیبات سرامیکی-فلز مبتنی بر کاربید بور شده است. (سرمت ها) و چارچوب های نانو لایه ای که مقاومت در برابر چند ضربه را افزایش می دهند– یک نیاز حیاتی برای نیروهای مسلح و برنامه های اجرای قانون.

این مواد مهندسی شده راندمان حفاظتی را حتی پس از اثر اولیه حفظ می کنند, رفع محدودیت حیاتی زره ​​سرامیکی یکپارچه.

3. کاربردهای جذب نوترون و طراحی هسته ای

3.1 تعامل با نوترون های حرارتی و سریع

فراتر از کاربردهای مکانیکی, پودر کاربید بور به دلیل سطح مقطع بالای جذب نوترون ایزوتوپ 10 B نقش مهمی در نوآوری هسته ای ایفا می کند. (3837 انبارهای نوترون های حرارتی).

هنگامی که در قطب های کنترل ادغام می شود, ایمن سازی محصولات, یا آشکارسازهای نوترونی, کاربید بور با ثبت نوترون ها و عبور از 10 B واکنش های شکافت را به طور موثر مدیریت می کند.( n, الف) هفت لی پاسخ هسته ای, ایجاد قطعات آلفا و یون های لیتیوم که به راحتی گنجانده می شوند.

این خانه آن را در فعال کننده های آب تحت فشار ضروری می کند (PWR ها), راکتورهای آب جوش (BWR ها), و راکتورهای تحقیقاتی, جایی که کنترل تغییر نوترون خاص برای عملیات بدون خطر ضروری است.

پودر اغلب درست به صورت گلوله ساخته می شود, پوشش ها, یا در ماتریس های فولادی یا سرامیکی پخش می شود تا جاذب های کامپوزیتی با خواص حرارتی و مکانیکی مسکونی یا تجاری سفارشی ایجاد کند..

3.2 پایداری تحت تابش و عملکرد بلند مدت

یک مزیت حیاتی کاربید بور در تنظیمات هسته ای امنیت حرارتی و مقاومت در برابر تشعشع آن است که تقریباً از سطوح دمایی فراتر می رود. 1000 درجه سانتیگراد.

با این وجود, تابش گسترده نوترون می تواند منجر به تجمع گاز هلیوم از آن شود (n, الف) پاسخ, ایجاد تورم, میکروکراکینگ, و تخریب یکپارچگی مکانیکی– احساسی که به عنوان “شکنندگی هلیوم”

برای کاهش این, محققان در حال توسعه فرمولاسیون کاربید بور دارویی هستند (به عنوان مثال, با سیلیکون یا تیتانیوم) و سبک های ترکیبی که پرتاب گاز را در خود جای داده و امنیت ابعادی را در طول عمر طولانی حفظ می کند.

علاوه بر این, غنی‌سازی ایزوتوپی 10 B عملکرد جذب نوترون را افزایش می‌دهد و در عین حال حجم کل محصول مورد نیاز را کاهش می‌دهد., بهبود سازگاری طراحی فعال کننده.

4. ادغام های تکنولوژیکی در حال ظهور و پیشرفته

4.1 تولید افزودنی و اجزای درجه بندی شده عملکردی

پیشرفت اخیر در تولید افزودنی های سرامیکی امکان چاپ سه بعدی عناصر پیچیده کاربید بور را با استفاده از تکنیک هایی مانند جت بایندر و استریولیتوگرافی فراهم کرده است..

در این رویه ها, پودر کاربید بور به طور دقیق لایه به لایه متصل می شود, با جداشدگی و تف جوشی در دمای بالا برای رسیدن به ضخامت تقریباً کامل به آن چسبیده است.

این توانایی ساخت هندسه‌های تثبیت‌کننده نوترونی شخصی‌سازی شده را امکان‌پذیر می‌کند, چارچوب های شبکه ای مقاوم در برابر ضربه, و سیستم‌های چند ماده‌ای که در آن کاربید بور با فولادها یا پلیمرها در طرح‌بندی‌های دارای رتبه‌بندی عملکردی ترکیب می‌شود..

چنین معماری هایی با ترکیب سختی کارایی را افزایش می دهند, قدرت, و اثربخشی وزن در یک قسمت, باز کردن مرزهای جدید در دفاع, هوافضا, و طراحی هسته ای.

4.2 کاربردهای صنعتی در دمای بالا و مقاوم در برابر سایش

فراتر از حوزه های دفاعی و هسته ای, پودر کاربید بور در نازل های کاهش دهنده ناخوشایند واترجت استفاده می شود, آستر سندبلاست, و روکش های مقاوم در برابر سایش در نتیجه استحکام شدید و بی اثری شیمیایی آن.

در تنظیمات فرسایشی از کاربید تنگستن و آلومینا پیشی می گیرد, به ویژه هنگامی که در معرض ماسه سیلیس یا ذرات سخت دیگر قرار می گیرند.

در متالورژی, به عنوان یک آستر مقاوم در برابر سایش برای قیف ها عمل می کند, سقوط می کند, و پمپ ها از دوغاب های خشن مراقبت می کنند.

چگالی آن کاهش یافته است (~ 2.52 گرم بر سانتی متر چهار) بیشتر جذابیت آن را در دستگاه های صنعتی متحرک و حساس به وزن افزایش می دهد.

همانطور که کیفیت پودر بهبود می یابد و پردازش فناوری های مدرن پیشرفت می کند, کاربید بور آماده است تا به کاربردهای نسل بعدی از جمله محصولات ترموالکتریک افزایش یابد, آشکارسازهای نوترونی نیمه هادی, و حفاظت از تشعشعات مبتنی بر فضا.

در نهایت, پودر کاربید بور مخفف یک ماده پایه در طراحی بسیار محیطی است, ترکیب استحکام فوق العاده بالا, جذب نوترون, و دوام حرارتی در انفرادی, سیستم سرامیکی کاربردی.

نقش آن در تامین امنیت زندگی, اجازه دادن به انرژی اتمی, و پیشرفت کارایی صنعتی اهمیت استراتژیک آن را در فناوری مدرن برجسته می کند.

با پیشرفت در سنتز پودر, سبک ریزساختاری, و ایجاد یکپارچگی, کاربید بور همچنان در خط مقدم توسعه مواد نوآورانه برای دهه های آینده خواهد بود.

5. توزیع کننده

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 با ما تماس بگیرید و درخواست ارسال کنید.
برچسب ها:

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