1. Bunús na Ceimice agus Dearadh Criostalagrafach ar Charbíd Bhóróin
1.1 Comhdhéanamh Mhóilíneach agus Castacht Struchtúrtha
(Bórón Carbide Ceirmeach)
Chomhdhúile bórón (B CEATHAIR C) Seasann sé mar cheann de na hábhair ceirmeacha is suimiúla agus is ríthábhachtach ó thaobh na teicneolaíochta de mar gheall ar a meascán uathúil de dhaingne dian, tiús íseal, agus cumas eisceachtúil ionsúcháin neodrón.
Go ceimiceach, is substaint neamh-stoichiiméadrach é atá comhdhéanta go príomha d'adaimh bhórón agus charbóin, le foirmle idéalach de B ₄ C, cé gur féidir a chomhdhéanamh fíor a athrú ó B ₄ C go B ₁₀. CÚIGE C, rud a léiríonn éagsúlacht mhór aonchineálachta arna rialú ag na córais mhalartacha laistigh dá laitís criostail chasta.
Tagann an creat criostail de chomhdhúile bórón ón gcóras rhombohedral (foireann spáis R3̄m), sainaitheanta ag líonra tríthoiseach de icosahedra 12-adamh– bailiúcháin na n-adamh bórón– nasctha le slabhraí díreacha C-B-C nó C-C feadh na haise triantánach.
Na hicosahedra seo, gach comhdhéanta de 11 adaimh bhóróin agus 1 adamh carbóin (B ₁₁ C), atá nasctha go comhfhiúsach le B thar a bheith láidir– b, b– c, agus C– C bannaí, ag cur lena neart meicniúil suntasach agus slándáil theirmeach.
Tugann infheictheacht na n-aonad polyhedral agus na slabhraí idir-rannacha seo ainiseatrópacht ailtireachta agus fadhbanna intreacha isteach., a chuireann isteach ar nósanna meicniúla agus tithe digiteacha an táirge araon.
Murab ionann agus porcelains níos éasca mar alúmana nó chomhdhúile sileacain, Ceadaíonn ailtireacht adamhach cairbíde bórón solúbthacht cumraíochta substaintiúil, rud a fhágann gur féidir lochtanna a fhoirmiú agus cúrsaíocht táillí a mbíonn tionchar acu ar a fheidhmíocht faoi strus agus imní agus ionradaíocht.
1.2 Áiteanna Cónaithe Fisiciúla agus Leictreonacha a Tharlaíonn ó Nascáil Adamhach
Tá ceann de na luachanna cruas aitheanta is airde i measc ábhar sintéiseach mar thoradh ar an ngréasán nasctha comhfhiúsach i gcomhdhúile bóróin– sa dara háit ach amháin maidir le Ruby agus nítríde bórón ciúbach– de ghnáth ag réimsiú ó 30 chuig 38 Meánphointe grád ar raon daingne Vickers.
Tá a thiús laghdaithe go mór (~ 2.52 g/cm SÉ), ag déanamh timpeall 30% níos éadroime ná alúmana agus beagnach 70% níos éadroime ná cruach, buntáiste ríthábhachtach in iarratais atá íogair ó thaobh meáchain cosúil le sciath aonair agus páirteanna aeraspáis.
Léiríonn cairbíd bhóróin táimhe ceimiceach den scoth, d'ainneoin stailce ag a lán aigéid agus antaiginí ag leibhéal teocht an spáis, cé gur féidir é a ocsaídiú os a chionn 450 ° C san aer, ag cruthú ocsaíd bhórach (B ₂ O SÉ) agus co2, a d'fhéadfadh macántacht struchtúrach a chur i mbaol i suíomhanna ocsaídiúcháin ardteochta.
Tá bandgap leathan aige (~ 2.1 eV), é a chatagóiriú mar leathsheoltóir le feidhmeanna féideartha i leictreonaic ardteochta agus brathadóirí radaíochta.
Ina theannta sin, Fágann a chomhéifeacht Seebeck ard agus seoltacht teirmeach laghdaithe go bhfuil sé ina iarrthóir le haghaidh comhshó fuinnimh teirmeleictreach, go háirithe i dtimpeallachtaí tromchúiseacha ina dteipeann ar ábhair thraidisiúnta.
(Bórón Carbide Ceirmeach)
Taispeánann an táirge freisin ionsú iontach neodrón mar gheall ar thrasghearradh ard-ghabhála neodrón den iseatóp ¹⁰ B (faoi 3837 sciobóil le haghaidh neodrón teirmeach), rud a fhágann go bhfuil sé riachtanach i slata rialaithe imoibreora núicléach, ag cosaint, agus córais spáis stórála gáis infheistithe.
2. Sintéis, Láimhseáil, agus Constaicí i nDlúsú
2.1 Táirgeadh Tionscail agus Modhanna Tógála Púdar
Cruthaítear carbide bórón den chuid is mó le laghdú ard-teocht carbothermal d'aigéad bórach (H ₃ BO ₃) nó ocsaíd bhóróin (B ₂ Ó CÚIGE) le hacmhainní carbóin cosúil le cóc peitriliam nó gualaigh i dtéiteoirí stua leictreach ag rith os a chionn 2000 °C.
Leanann an freagra ar aghaidh mar: 2B A DÓ A DÓ + 7C → B CEATHAIR C + 6CO, ag giniúint garbh, púdair uilleacha a bhfuil gá acu le muilleoireacht shubstaintiúil chun méideanna blúirí submicron a bhaint amach atá oiriúnach do láimhseáil ceirmeach.
I measc na bealaí sintéise malartacha tá sintéis ardteochta féin-iomadaithe (SHS), sil-leagan ceimiceach gaile a chothaítear le léasair (CVD), agus teicnící plasma-chuidithe, a úsáideann smacht níos fearr ar stoichiometry agus moirfeolaíocht blúirí ach nach bhfuil chomh inscálaithe le haghaidh úsáid thionsclaíoch.
Mar gheall ar a dhaingne dian, tá cairbíd bórón meilt díreach isteach i bpúdair iontacha dian ar fhuinneamh agus leochaileach d'éilliú ó mheáin ghrátála, ag éileamh úsáid a bhaint as muilte bórón-líneáilte cairbíd nó áiseanna meilte polaiméireacha chun íonacht a choinneáil.
Ba cheart na púdair a bhíonn mar thoradh air sin a shainaithint go cúramach agus iad a dhí-ghloiniú chun pacáil aonfhoirmeach agus shintéiriú iontaofa a ráthú.
2.2 Teorainneacha Sintering agus Cur Chuige Ard-Chomhcheangail
Deacracht shuntasach i dtógáil ceirmeach chomhdhúile bóróin ná a nádúr nasctha comhfhiúsach agus a chomhéifeacht íseal féin-idirleata., a chuireann srian mór ar dhlúsú le linn shintéiriú caighdeánach gan bhrú.
Chomh maith leis sin ag teochtaí druidim 2200 °C, go ginearálta táirgeann shintéiriú gan bhrú poircealláin le 80– 90% de thiús acadúil, rud a fhágann porosity iarmharach a dhíghrádaíonn stamina meicniúil agus feidhmíocht ballistic.
Chun seo a conquer, teicnící dlúsaithe a chur chun cinn mar bhrú te (HP) agus brú isostatach te (HIP) úsáidtear.
Cuireann brú te strus uniaiseach i bhfeidhm (coitianta 30– 50 MPa) ag teocht idir eatarthu 2100 °C agus 2300 °C, athshocrú blúirí agus dífhoirmiúchán plaisteach a chur chun cinn, ag ligean tiús níos mó ná 95%.
Feabhsaíonn HIP dlús níos mó fós trí bhrú gáis iseastatach a chur i bhfeidhm (100– 200 MPa) tar éis encapsulation, deireadh a chur le pores dúnta agus dlús beagnach iomlán a bhaint amach le toughness crack feabhsaithe.
Breiseáin cosúil le carbóin, sileacain, nó bóraí miotail a athrú (e.g., TIB A DÓ, CrB A DÓ) tugtar isteach iad uaireanta i méideanna beaga chun sinterability a threisiú agus chun bac a chur ar fhás gránach, cé go bhféadfaidís daingneacht nó éifeachtúlacht ionsú neodrón a íoslaghdú.
In ainneoin na cinn seo, Is dúshláin gan staonadh iad laige teorann gráin agus brittleness intreach, go sonrach faoi choinníollacha lódála bríomhar.
3. Gníomhartha Meicniúla agus Feidhmíocht Faoi Choinníollacha Luchtaithe Foircní
3.1 Córais Ballistic Friotaíocht agus Teip
Aithnítear go forleathan cairbíd bhóróin mar phríomhábhar le haghaidh cosaint éadrom ballistic i armúr coirp, plating carr, agus sciath eitleáin.
Cuireann a dhaingne ard ar a chumas dul in olcas i gceart agus teilgeáin ag teacht isteach a dhlúth, mar urchair agus píosaí pollta armúr, cumhacht cinéiteach a scaipeadh trí chórais atá comhdhéanta de crack, micreascála, agus athrú stáitse áitiúil.
Mar sin féin, léiríonn chomhdhúile bórón feiniméan ar a dtugtar “amorphization faoi turraing,” cá, faoi thionchar ardluais (de ghnáth > 1.8 km/s), Briseann an struchtúr criostalach síos ceart isteach i neamhord, céim éagruthach nach bhfuil cumas ualachiompartha aici, teip tragóideach mar thoradh air.
Seo brú-spreagtha amorphization, breathnaíodh trí staidéir díraonta X-gha in-situ agus TEM, atá curtha i leith na miondealú ar chórais icosahedral agus slabhraí C-B-C faoi strus mór lomadh.
Is éard atá i gceist le hiarrachtaí chun é seo a mhaolú ná feabhsú gránach, stíl ilchodach (e.g., B CEATHAIR C-SiC), agus clúdach achar dromchla le steels solúbtha chun iomadú briste a mhoilliú agus ilroinnt a bheith ann.
3.2 Friotaíocht Caith agus Feidhmchláir Tionscail
Cosaint san am atá caite, Mar gheall ar fhriotaíocht scríobtha cairbíde bórón tá sé iontach d'fheidhmchláir tráchtála lena n-áirítear dianchaitheamh, cosúil le soic sandblasting, leideanna gearrtha scaird uisce, agus meáin mheilt.
Sáraíonn a dhaingne go mór cairbíd tungstain agus alúmana, as a dtiocfaidh saolré fada agus costais chothabhála íoslaghdaithe in atmaisféir déantúsaíochta ard-thréchuir.
Is féidir le heilimintí déanta as chomhdhúile bórón oibriú faoi shreabhadh scríobach ardbhrú gan scriosadh tapa, cé go gcaithfear a bheith cúramach chun turraingí teirmeach agus strusanna teanntachta a chosc le linn an nós imeachta.
Sroicheann a úsáid i suímh núicléacha freisin comhpháirteanna caitheamh-resistant i gcórais láimhseála gáis, áit a bhfuil géarghá mheicniúil agus ionsú neodrón araon.
4. Feidhmchláir Straitéiseacha i Núicléach, Aeraspáis, agus Teicneolaíochtaí atá ag Teacht Chun Cinn
4.1 Ionsú Neodrón agus Réitigh Sciath Radaíochta
I measc ceann de na feidhmeanna neamh-mhíleata is tábhachtaí de chomhdhúile bórón fós i bhfuinneamh adamhach, áit a bhfeidhmíonn sé mar tháirge a ionsúnn neodrón i gcuaillí rialaithe, millíní dúnadh, agus struchtúir sciath radaíochta.
Mar gheall ar shaibhreas ard an iseatóp ¹⁰ B (de ghnáth ~ 20%, is féidir é a shaibhriú go > 90%), gabhann cairbíd bhóróin go héifeachtach neodrón teirmeach tríd an ¹⁰ B(n, a)seacht Li freagra, ag cruthú blúirí alfa agus iain litiam atá laistigh den táirge go héasca.
Tá an t-imoibriú seo neamh-radaighníomhach agus gineann sé fíorbheagán fotháirgí fadsaoil, ag déanamh cairbíde bóróin i bhfad níos sábháilte agus i bhfad níos cobhsaí ná roghanna eile mar caidmiam nó haifniam.
Baintear úsáid as i ngníomhaitheoirí uisce faoi bhrú (PWRanna), imoibreoirí fiuchphointe uisce (BWRs), agus gníomhaithe taighde, go hiondúil i bhfoirm millíní sintéaraithe, feadáin attire, nó painéil ilchodacha.
Feabhsaíonn a chobhsaíocht faoi ionradaíocht neodrón agus cumas táirgí eamhnaithe a chothabháil sábháilteacht agus slándáil an ghníomhaithe agus saolré fada oibriúcháin.
4.2 Aeraspáis, Teirmleictrí, agus Teorainneacha Ábhar na Todhchaí
In aeraspáis, Tá cairbíd bhórón á aimsiú le húsáid ar thaobhanna tosaigh gluaisteán hipearsonacha, áit a fachtóir leá ard (~ 2450 °C), tiús laghdaithe, agus cuireann friotaíocht turraing teirmeach buntáistí ar fáil thar chóimhiotail miotail.
Tagann a acmhainneacht i ngiuirléidí thermoelectric as a chomhéifeacht Seebeck ard agus seoltacht teirmeach laghdaithe, tiontú díreach teasa dramhaíola go fuinneamh leictreach in atmaisféir throma amhail tóireadóirí domhainspáis nó córais faoi thiomáint núicléach.
Tá staidéar ar siúl freisin chun cumaisc atá bunaithe ar chomhdhúile bóróin a bhunú le nanafeadáin charbóin nó graphene chun cruas agus seoltacht leictreach a fheabhsú do leictreonaic ailtireachta ilfheidhmeach..
Ina theannta sin, tá a chuid foirgneamh leathsheoltóra á ghiaráil in aonaid braite radaíocht-chruaite agus brathadóirí le haghaidh feidhmeanna achair agus núicléacha.
In achoimre, seasann poircealláin chomhdhúile bóróin le haghaidh bunábhar ag acomhal na héifeachtúlachta meicniúla foircneacha, dearadh núicléach, agus chuir sé táirgeadh ar aghaidh.
A meascán aon-de-a-chineál de solidity ultra-ard, tiús laghdaithe, agus fágann cumas ionsúcháin neodrón é i dteicneolaíochtaí cosanta agus núicléacha nua-aimseartha, agus tá staidéar taighde leanúnach fós chun a fhuinneamh a leathnú go dtí an aeraspáis, comhshó fuinnimh, agus comhdhúile den chéad ghlúin eile.
De réir mar a thagann borradh faoi straitéisí scagtha agus dearaí ilchodacha nua ag teacht chun cinn, Is cinnte go bhfanfaidh cairbíd bhóróin ar thús cadhnaíochta na nuálaíochta ábhar do na constaicí teicneolaíochta is mó a dteastaíonn uathu.
5. Dáileoir
Bunaíodh Ardcheirmeacht i mí Dheireadh Fómhair 17, 2012, Is fiontar ardteicneolaíochta tiomanta do thaighde agus forbairt, táirgeadh, próiseáil, díolacháin agus seirbhísí teicniúla ábhar agus táirgí coibhneasta ceirmeacha. Áirítear ar ár gcuid táirgí ach gan a bheith teoranta do Tháirgí Ceirmeacha Bórón Carbide, Táirgí Ceirmeacha Nítríde Bórón, Táirgí Ceirmeacha Silicon Carbide, Táirgí Ceirmeacha Nítríde Sileacain, Táirgí Ceirmeacha Dé-ocsaíd Siorcóiniam, srl. Má tá suim agat, bíodh leisce ort teagmháil a dhéanamh linn.([email protected])
Clibeanna: Carbide Bórón, Bórón Ceirmeach, Bórón Carbide Ceirmeach
Tá gach alt agus pictiúr ón Idirlíon. Má tá aon saincheisteanna cóipchirt, déan teagmháil linn le do thoil in am a scriosadh.
Fiosraigh sinn