1. A Taxi SIX alapvető kémiája és krisztallográfiai tervezése
1.1 Boron-Rich Framework és Electronic Band Framework
(Kalcium-hexaborid)
Kalcium-hexaborid (TAXI ₆) egy sztöchiometrikus fém-borid, amely ritkaföldfém- és alkáliföldfém-hexaboridok lefolyásából származik, az ionok egyedülálló keverékével tűnik ki, kovalens, és fémes kötési tulajdonságok.
Kristályszerkezete a köbös CsCl típusú rácsot veszi fel (tércsoport Pm-3m), ahol kalcium atomok lakják a kocka éleit és a bór oktaéderek összetett háromdimenziós keretét (B ₆ készülékek) a test létesítményében marad.
Minden bór oktaéder hat bóratomból áll, amelyek kovalensen tapadnak erősen szimmetrikus elrendezésben, merev kialakítása, elektronhiányos hálózat, amelyet az elektropozitív kalciumatom költségtranszfer támogat.
Ez a költségátvitel egy részlegesen terhelt átviteli sávhoz vezet, a hatos taxit szokatlanul magas elektromos vezetőképességgel ruházza fel egy kerámiatermékhez képest– parancsára 10 ⁵ S/m szobahőmérsékleten– annak ellenére, hogy nagy sávszélessége körülbelül 1,0– 1.3 eV az optikai abszorpciós és fotoemissziós kutatások szerint.
Ennek a rejtélynek a kezdete– nagy vezetőképességű, egymás mellett létező jelentős sávszélességgel– kiterjedt tanulmányozás tárgya volt, a belső hibaállapotok láthatóságát sugalló fogalmakkal, felületi vezetőképesség, vagy polaronikus vezetési mechanizmusok, beleértve a lokalizált elektron-fonon kombinálást.
A közelmúltban végzett első elvű számítások egy olyan kialakítást támogatnak, amelyben az átviteli sáv minimuma nagyrészt a Ca 5d pályákból származik, míg a vegyértéksávot a B 2p állapotok uralják, karcsút előállító, diszperzív sáv, amely elősegíti az elektronok mozgását.
1.2 Hő- és mechanikai biztonság extrém problémák esetén
Tűzálló kerámiaként, A TAXICAB ₆ rendkívüli hőstabilitást mutat, meghaladó olvadásponttal 2200 °C és elhanyagolható súlyvesztés inert vagy porszívó beállításnál legfeljebb 1800 °C.
Magas szétesési hőmérséklete és csökkentett gőznyomása alkalmassá teszi magas hőmérsékletű építészeti és gyakorlati alkalmazásokhoz, ahol fontos az anyag őszintesége a termikus szorongás hatására..
Mechanikusan, A CaB ₆ Vickers-szilárdsága nagyjából 25– 30 GPa, a legkeményebb ismert boridok közé helyezve, és tükrözi a B állóképességét– B kovalens kötések az oktaéderes kereten belül.
Az anyag alacsony hőtágulási együtthatóval is rendelkezik (~ 6.5 × 10 ⁻⁶/ K), hozzájárul a kiváló hősokkállósághoz– a gyors fűtési és hűtési ciklusokon alapuló alkatrészek döntő minősége.
Ezek a lakóingatlanok, az olvadt acélokkal és salakkal szembeni kémiai tehetetlenséggel kombinálva, tégelyekben való használatát, hőelem hüvelyek, és magas hőmérsékletű érzékelő egységek kohászati és ipari feldolgozó környezetekben.
( Kalcium-hexaborid)
Ráadásul, A TAXICAB ₆ kivételes ellenállást mutat az oxidációval szemben 1000 °C; azonban, e határ felett, felületi oxidáció kalcium-boráttá és bór-oxiddá történhet, védőburkolatot vagy működési ellenőrzést igényel oxidáló környezetben.
2. Szintézis utak és mikroszerkezeti tervezés
2.1 Hagyományos és fejlett gyártási technikák
A nagy tisztaságú taxi hat szintézise általában szilárdtest reakciókat tartalmaz a kalcium és a bór prekurzorok között magasabb hőmérsékleten.
A szokásos módszerek közé tartozik a kalcium-oxid csökkentése (CaO) bór-karbiddal (B ₄ C) vagy fontos bór közömbös vagy vákuum körülmények között közötti hőmérsékleti szinteken 1200 ° C és 1600 °C. ^
. A reakciót alaposan szabályozni kell, hogy elkerüljük az olyan további fázisok kialakulását, mint a négyes vagy a kettes taxi., amelyek ronthatják az elektromos és mechanikai teljesítményt.
Az alternatív technikák a karbotermikus csökkentésből állnak, ívolvadás, és mechanokémiai szintézis nagy energiájú golyós marással, amely csökkentheti a reakcióhőmérséklet szintjét és fokozhatja a por homogenitását.
Sűrű kerámia alkatrészekhez, szinterezési módszerek, például melegsajtolás (HP) vagy kiváltja a plazma szinterezést (SPS) közel elméleti sűrűség elérésére használják, miközben csökkentik a szemek növekedését és fenntartják a nagyszerű mikrostruktúrákat.
SPS, konkrétan, lehetővé teszi a gyors konszolidációt alacsonyabb hőmérsékleten és rövidebb tartózkodási idők mellett, a kalcium elpárolgása veszélyének csökkentése és a sztöchiometria megőrzése.
2.2 Dopping és problémakémia otthoni kiigazításhoz
A CaB ₆ kutatás egyik legjelentősebb áttörése az volt, hogy digitális és termoelektromos lakó- vagy kereskedelmi ingatlanjait szándékos doppingolással és hibatervezéssel lehetett személyre szabni..
A kalcium helyettesítése lantánnal (A), cérium (Ce), vagy más ritkaföldfém elemek hozzáadott díjakat vezetnek be, jelentősen növeli az elektromos vezetőképességet és lehetővé teszi az n-típusú termoelektromos hatásokat.
Hasonlóképpen, a bór szénnel vagy nitrogénnel történő részleges helyettesítése testreszabhatja a Fermi-szinthez közeli állapotok vastagságát, a Seebeck-együttható és az általános termoelektromos érték növelése (ZT).
Belső problémák, különösen a kalciumot, a vezetőképesség meghatározásában is lényeges szerepet játszanak.
Kutatási tanulmányok azt mutatják, hogy a hatos taxi rendszerint kalciumhiányt mutat a magas hőmérsékletű kezelés során történő párolgás miatt., egyes mintákban lyukvezetéshez és p-típusú hatásokhoz vezet.
A sztöchiometria szabályozása pontos környezetszabályozással és szintézis közbeni tokozással ezért létfontosságú a reprodukálható hatékonyság érdekében a digitális és a teljesítménykonverziós alkalmazásokban..
3. Gyakorlati tulajdonságok és fizikai fantazma a taxiban ₆
3.1 Kivételes elektronkisülési és terepi kisütési alkalmazások
A CaB ₆ alacsony teljesítményű funkciójáról híres– durván 2.5 eV– stabil kerámiatermékek közül a legolcsóbbak között– így kivételes jelölt a termionos és területi elektronsugárzók számára.
Ez a lakó- vagy kereskedelmi ingatlan a magas elektronkoncentráció és a jótékony felületi dipólus elrendezés keverékéből származik, hatékony elektronemissziót tesz lehetővé ésszerűen csökkentett hőmérsékleti szinteken, ellentétben a hagyományos termékekkel, mint például a volfrám (munkafunkció ~ 4.5 eV).
Emiatt, Az elektronsugaras műszerekben TAXICAB SIX alapú katódokat használnak, beleértve a pásztázó elektronmikroszkópos lencsét (MELYIK), elektronsugaras hegesztők, és mikrohullámú csövek, ahol hosszabb élettartamot biztosítanak, csökkentett üzemi hőmérsékleti szintek, és nagyobb fényerő, mint a hagyományos emitterek.
A nanostrukturált taxi hat filmek és hajszálak még jobban növelik a terepi kisülési teljesítményt azáltal, hogy éles ötletek esetén növelik a regionális elektromos területek szívósságát, lehetővé teszi a hideg katódos működést porszívó mikroelektronikában és lapos képernyőkön.
3.2 Neutronabszorpciós és sugárzásvédelmi képességek
A CaB ₆ további kulcsfontosságú képessége a neutronelnyelő képességében rejlik, főként a ¹⁰ B izotóp nagy termikus neutronbefogási keresztmetszete miatt (3837 csűrök).
A természetes bór a következőkből áll 20% ¹⁰ B, és a nagyobb ¹⁰ B anyaggal dúsított CaB hat személyre szabható a fokozott neutronárnyékolási hatékonyság érdekében.
Amikor egy neutront egy ¹⁰ B atommag rögzít, beindítja a ¹⁰ B magreakciót(n, a)⁷ Li, alfa-részecskéket és lítium-ionokat szabadít fel, amelyek kényelmesen megállnak az anyagban, a neutronsugárzást ártalmatlan töltött töredékekké alakítva.
Emiatt a taxi ₆ vonzó anyag az atomerőművek neutronelnyelő alkatrészei számára, befektetett gáztároló, és sugárzásfelderítő rendszerek.
A bór-karbiddal ellentétben (B ₄ C), amely a hélium felhalmozódása miatt neutronbesugárzás hatására megduzzadhat, A CaB ₆ kiváló méretbiztonságot és sugárzási sérülésekkel szembeni ellenállást mutat, különösen megemelt hőmérsékleten.
Magas olvadási tényezője és kémiai tartóssága tovább javítja életképességét a nukleáris környezetben való hosszú távú alkalmazáshoz..
4. Felmerülő és ipari alkalmazások a fejlett technológiákban
4.1 Termoelektromos energia átalakítás és hulladékhő visszanyerése
A magas elektromos vezetőképesség kombinációja, mérsékelt Seebeck-együttható, és csökkentett hővezető képességgel (a létesítmény bórváz általi fononterjedés miatt) beállítások CaB ₆, mint ígéretes termoelektromos anyag szerszámokhoz- magas hőmérsékletű energiagyűjtéshez.
Adalékolt változatok, különösen La-dopping taxi HAT, valóban bebizonyították, hogy a ZT felülmúlja 0.5 at 1000 K, a nanostrukturálás és a szemcsehatár-tervezés révén további javítási képességgel.
Ezeket a termékeket termoelektromos generátorokban való felhasználásra fedezik fel (TEG-ek) amelyek melegen alakítják a veszélyes hulladékot– acél fűtőrendszerekből, kipufogórendszerek, vagy erőművek– hasznos elektromos energiává.
Levegőbiztonságuk és magas hőmérsékleten való oxidációval szembeni ellenállásuk jelentős előnyt jelent a hagyományos termoelektromos anyagokkal szemben, mint a PbTe vagy a SiGe, amelyek védő atmoszférát igényelnek.
4.2 Speciális bevonatok, Kompozitok, és Quantum Material Platforms
Korábbi tömeges alkalmazások, A TAXICAB ₆-t közvetlenül a kompozit anyagokba és hasznos rétegekbe integrálják a szilárdság fokozása érdekében, kopásállóság, és az elektronkisülési jellemzők.
Például, A TAXI SIX-szel továbbfejlesztett könnyű alumínium vagy réz mátrixvegyületek jobb állóképességet és hőbiztonságot mutatnak az űrhajózási és elektromos érintkezési alkalmazásokban.
A hatos taxi porlasztással vagy impulzusos lézeres bevonattal átvitt vékony filmjeit kemény bevonatokban használják fel., diffúziós akadályok, és emissziós rétegek a vákuum digitális eszközökben.
Extra mostanában, a taxi hat egykristályai és epitaxiális filmjei az előre nem látható mágneses viselkedés feljegyzései miatt valóban felkeltették az érdeklődést a tömörített kérdés fizika iránt, adalékolt minták szobahőmérsékletű ferromágnesességére vonatkozó állításokból áll– bár ez továbbra is megkérdőjelezhető, és valószínűleg a hiba által kiváltott mágnesességhez kapcsolódik, nem pedig a belső nagy hatótávolságú rendhez.
Nem számít, A CaB ₆ modellrendszerként szolgál az elektronkapcsolati eredmények tanulmányozására, topológiai digitális állapotok, és kvantumtranszport komplex boridrácsművekben.
Összefoglalva, A kalcium-hexaborid az építészeti szívósság és a praktikus kényelem egyesülését példázza a kifinomult kerámiákban.
A magas elektromos vezetőképesség egyedülálló keveréke, termikus stabilitás, neutron abszorpció, és az elektronkibocsátású lakossági vagy kereskedelmi ingatlanok lehetővé teszik az energetikai alkalmazások használatát, nukleáris, elektronikus, és a termékek tudományos domain nevei.
Ahogy a szintézis és a doppingstratégiák folyamatosan fejlődnek, A CaB ₆ jelentős létfontosságú funkciót tölt be a következő generációs technológiákban, amelyek többfunkciós hatékonyságot igényelnek nehéz körülmények között.
5. Szállító
A TRUNNANO gömb alakú volfrámpor szállítója több mint 12 több éves tapasztalattal rendelkezik a nanoépületek energiatakarékosságában és nanotechnológiai fejlesztésében. Hitelkártyával történő fizetést fogad el, T/T, West Union és Paypal. A Trunnano a FedEx-en keresztül szállítja ki az árut a tengerentúli ügyfeleknek, DHL, légi úton, vagy tengeren. Ha többet szeretne tudni a gömb alakú volfrámporról, kérjük, forduljon hozzánk bizalommal és küldjön érdeklődést([email protected]).
Címkék:
Minden cikk és kép az internetről származik. Ha szerzői jogi problémák merülnek fel, kérjük, időben lépjen kapcsolatba velünk a törléshez.
Érdeklődjön tőlünk