1. Matū Taketake me te Hoahoa Crystallographic o Boron Carbide
1.1 Te Tito Rapoi me te Matatini Hanganga
(Karamiki Boron Carbide)
Boron carbide (B wha C) ka tu hei tetahi o nga rawa hihiko me te hangarau tino nui na te mea he whakakotahitanga ahurei o te tino pakari., iti matotoru, me te kaha o te whakauru neutron.
Matū, he matū kore-stoichiometric i hanga tuatahi mai i te ngota ngota me te ngota waro, me te tauira pai o B ₄ C, ahakoa he rereke tona hanganga mai i te B ₄ C ki te B ₁₀. RIMA C, e whakaata ana i te momo tauritenga nui e whakahaerea ana e nga punaha rereke i roto i tana reanga karaihe matatini.
Ko te anga karaihe o te boron carbide ka ahu mai i te punaha rhombohedral (kapa mokowhiti R3 ̄m), i tautuhia e te whatunga ahu-toru o te 12-atom icosahedra– kohinga ngota boron– ka honoa e nga mekameka C-B-C, C-C tika ranei i te tuaka pakoki.
Ko enei icosahedra, ia ngā o 11 ngota boron me 1 ngota waro (B ₁₁ C), ka herea ki te B tino kaha– B, B– C, me C– C here, e whai waahi ana ki tona kaha miihini me te haumarutanga waiariki.
Ko te tirohanga o enei waeine polyhedral me nga mekameka interstitial e whakaatu ana i te anisotropy hoahoanga me nga raru o roto., e pa ana ki nga tikanga miihini me nga kaainga mamati o te hua.
Kaore i rite ki nga porcelain ngawari penei i te alumina me te carbide silicon ranei, Ko te hoahoanga ngota o te boron carbide ka taea te ngawari o te whirihoranga, kia taea ai te hanga koha me te tohanga utu e pa ana ki tana mahi i raro i te ahotea me te awangawanga me te ira.
1.2 Nga Whare-a-tinana me nga Whare Hiko i puta mai i te hononga Atomic
Ko te kupenga honohono i roto i te boron carbide ka arahi ki tetahi o nga mea tino nui e mohiotia ana mo te pakeke i waenga i nga taonga waihanga.– tuarua anake ki te rupi me te nitride boron pūtoru– te nuinga mai i 30 ki 38 Tauwaenga tohu i runga i te awhe pakari o Vickers.
Ka tino heke tona matotoru (~ 2.52 g/cm ONO), hanga a tawhio noa 30% mama ake i te alumina me te tata 70% mama ake i te rino, he painga nui ki nga tono taumaha-taimaha penei i te whakangungu rakau takitahi me nga waahanga aerospace.
Ko te warowaiha boron e whakaatu ana i te koretake o te matū, ka mau i te whiu a te maha o nga waikawa me nga antacids i te taumata pāmahana mokowā, ahakoa ka taea te oxidize 450 ° C i te hau, hanga waikura boric (B ₂ O ONO) me co2, tera pea ka whakararu i te pono o te hanganga i roto i nga tautuhinga whakahaora-teitei.
He aputa whanui tona (~ 2.1 eV), ka whakarōpūtia hei semiconductor me nga tono pea i roto i te hikohiko teitei-mahana me nga kaitirotiro radiation.
I tua atu, ko tana whakarea Seebeck teitei me te whakahekenga o te waiariki ka waiho hei kaitono mo te hurihanga hiko hiko, ina koa i roto i nga taiao kino ka taka nga taonga tuku iho.
(Karamiki Boron Carbide)
Ka whakaatu ano te hua i te whakaurunga o te neutron na te kaha o te hopu neutron i te waahanga whiti o te ¹⁰ B. (mō 3837 whare witi mo nga neutron waiariki), he mea nui i roto i nga rakau whakahaere reactor karihi, tiaki, me nga punaha waahi rokiroki hau.
2. Te whakahiato, Te whakahaere, me nga Tauraruraru i roto i te Whakanui
2.1 Hanga Ahumahi me nga Tikanga Hanga Paura
Ko te warowaiwaa boron te nuinga ka hangaia me te hekenga waahana waahana teitei o te waikawa boric (H ₃ BO ₃) te waikura boron ranei (B ₂ O RIMA) me nga rauemi waro penei i te petroleum coke, waro ranei i roto i nga whakamahana arc hiko e rere ana 2000 ° C.
Ka haere tonu te whakautu: 2B RUA E RUA + 7C → B WHA C + 6CO, te whakaputa taratara, paura koki e hiahia ana kia nui te mira hei whakatutuki i te rahi o te kongakonga iti e tika ana mo te whakahaere uku..
Ko nga ara whakahiato rereke ko te whakahiato-whaiaro te whakahiato i te pāmahana teitei (SHS), te whakahekenga matū matū i whakaawe taiaho (CVD), me nga tikanga awhina plasma, he pai ake te whakahaere mo te stoichiometry me te wahanga mokowai engari he iti ake te tauine mo te whakamahi ahumahi.
Na tona tino pakari, Ko te huri i nga warowaiha boron ki roto tonu i nga paura nui he kaha te kaha me te whakaraerae ki te poke mai i te papa kuoro., tono ki te whakamahi i nga mira boron carbide-lined, polymeric grinding awhina ranei hei pupuri i te ma.
Ko nga paura ka puta me ata tautuhi me te whakakorehia hei whakapumau i te whakakakahu rite me te sintering pono.
2.2 Nga Whakapeetanga Waitohu me nga huarahi Whakakotahitanga Arā Atu Anō
Ko te tino uaua ki te hanga karamu boron carbide ko tona ahua honohono kovalent me te iti o te whakamaaramatanga-whaiaro., e tino whakawhäiti ana i te whakawhäiti i te wa o te whakawhäitihia te pehanga kore.
Ano hoki i nga pāmahana e tata ana 2200 ° C, Ko te whakamaarama kore pehanga ka puta he porcelain me te 80– 90% o te matotoru matauranga, ka waiho he porosity toenga e whakaheke ana i te kaha miihini me te mahi poikiri.
Hei wikitoria tenei, te ahu whakamua o nga tikanga whakakaha penei i te pana wera (HP) me te pana isostatic wera (HIP) e whakamahia ana.
Ko te pana wera ka pa te ahotea uniaxial (noa 30– 50 MPa) i te mahana i waenganui 2100 ° C me 2300 ° C, te whakatairanga i te whakatikatika i nga kongakonga me te whakarereketanga kirihou, kia nui rawa te matotoru 95%.
Ko te HIP he whakapai ake i te whakamaatanga ma te whakamahi i te pehanga hau isostatic (100– 200 MPa) i muri i te whakaurunga, te whakakore i nga pores kati me te whiwhi i te kiato tata-ki tonu me te pai ake o te uaua kapiti.
Ko nga taapiri penei i te waro, hiraka, nukuhia ranei nga papa whakarewa (e.g., TiB RUA, CrB RUA) I etahi wa ka whakauruhia ki roto i nga moni iti hei whakanui i te waatea me te aukati i te tipu o te witi, ahakoa he iti nei te whakaiti i te pakaritanga me te kaha o te urunga neutron.
Ahakoa enei pakaruhanga, Ko te ngoikore o te rohe o te witi me te pakarutanga o roto ka noho tonu hei wero, i raro i nga tikanga uta ora.
3. Nga Mahi Miihini me nga Mahi I raro i nga Tikanga Uta Nui
3.1 Pūnaha Ātete Poikiri me te Rahunga
Ko te Boron carbide e tino mohiotia ana hei taonga tuatahi mo te whakamarumaru poikiri mama i roto i nga patu tinana, whakakikorua waka, me te whakamarumaru rererangi.
Ko te tino pakari ka taea e ia te pakaru me te weriweri i nga maata e tau mai ana penei i nga matā me nga kongakonga patu patu., te whakakore i te mana neke ma nga punaha kapiti, moroiti, me te huringa o te atamira o te rohe.
Heoi ano, Ka whakaatu te boron carbide i tetahi ahuatanga e kiia nei “amorphization i raro i te ru,” kei hea, i raro i te paanga tere-tere (te tikanga > 1.8 km/s), ka pakaru tonu te hanganga tioata ki te he, wahanga amorphous kaore he kaha ki te kawe kawenga, ka hua i te korenga kino.
Ko tenei amorphization na te pehanga, ka kitea i roto i te waahi X-ray diffraction me nga rangahau TEM, he mea na te pakaruhanga o nga punaha icosahedral me nga mekameka C-B-C i raro i te taumahatanga o te kutikuti..
Ko nga mahi ki te whakaiti i tenei ko te whakapai ake i te witi, kāhua hiato (e.g., B WHA C-SiC), me te waahi o te mata e hipoki ana ki nga rino ngawari hei whakaroa i te tipu o te whati me te pakaru.
3.2 Mau Tauira me nga tono Ahumahi
Tuhinga o mua, Ko te aukati abrasion o te boron carbide he pai mo nga tono arumoni tae atu ki nga kakahu kino, penei i nga puha kirikiri, tohutohu tapahi jet wai, me te hurihanga pāpāho.
Ko tona pakaritanga he nui atu i tera o te tungsten carbide me te alumina, ka roa te roa o te oranga me te whakaiti i nga utu tiaki i nga hau whakangao teitei.
Ko nga mea i hangaia mai i te boron carbide ka taea te mahi i raro i nga rerenga abrasive pehanga-nui kaore e pakaru tere., ahakoa me tiaki kia kore ai e ruia te waiariki me te taumahatanga i te wa e mahi ana.
Ko tana whakamahinga i roto i nga waahi karihi ka tae atu ki nga waahanga-atete i roto i nga punaha whakahaere hau, i te mea e hiahiatia ana te pakari o te miihini me te urunga neutron.
4. Nga Tono Rautaki i roto i te Nuclear, Aerospace, me nga Hangarau Putanga
4.1 Neutron Absorption and Radiation Shielding Solutions
I roto i tetahi o nga tono nui-kore-hoia o te boron carbide kei te noho tonu ki te kaha ngota, i reira ka mahi hei hua whakauru neutron i roto i nga pou whakahaere, pire kati, me nga hanganga whakamarumaru iraruke.
Na te nui o te taonga o te ¹⁰ B isotope (tikanga ~ 20%, heoi ka taea te whakarangatira ki > 90%), He pai te hopu a boron carbide i nga neutron waiariki ma te ¹⁰ B(n, a)whitu Li whakautu, te hanga i nga kongakonga alpha me nga katote lithium e ngawari ana ki roto i te hua.
Ko tenei tauhohenga kaore i te reo irirangi, he iti rawa nga hua o te wa roa, he pai ake te whakamarumaru o te boron carbide me te pumau atu i nga momo rereke penei i te cadmium me te hafnium.
Ka whakamahia i roto i nga kaiwhakaoho wai pehanga (Nga PWR), reactors wai kohua (Nga BWR), me nga kaiwhaiwhai rangahau, te tikanga i roto i te ahua o nga pire kua oti, ngongo kakahu, papa hiato ranei.
Ko tana pumau i raro i te irradiation neutron me te kaha ki te pupuri i nga hua pakaru ka pai ake te haumaru me te haumaru o te kaiwhakahohe me te roa o te mahi..
4.2 Aerospace, Thermoelectrics, me Tuhinga o mua
I te aerospace, Kei te kitea te boron carbide mo te whakamahi i nga taha o te motuka hypersonic, kei hea tona tauwehe rewa teitei (~ 2450 ° C), iti te matotoru, me te parenga waiariki he pai ake i nga koranu whakarewa.
Ko tona kaha i roto i nga taputapu thermoelectric ka ahu mai i tana whakarea Seebeck teitei me te whakaheke i te kawe wera, ka taea te huri tika i te wera para ki te hiko hiko i roto i nga hau kino penei i nga tirotiro mokowhiti-hohonu me nga punaha karihi..
Kei te haere ano te rangahau ki te whakatu i nga hiato-a-boron carbide me nga ngongo waro, graphene ranei hei whakarei ake i te uaua me te kawe hiko mo nga hiko hangahanga maha..
I tua atu, kei te whakamahia ona whare hikoi i roto i nga waeine whakamaarama iraruke-pakeke me nga kaitahuri mo nga waahi me nga tono karihi..
I roto i te recap, Ko nga porocelains boron carbide e tu ana mo tetahi papanga turanga i te hononga o te tino mahi miihini, hoahoa karihi, me te ahu whakamua o te hanga.
Ko tana ranunga kotahi-o-a-ahua o te tino pakari teitei, iti te matotoru, me te kaha ki te whakauru neutron ka kore e taea te whakakapi i roto i te arai me nga hangarau karihi hou, i te wa e mau tonu ana te rangahau rangahau ki te whakawhanui i tona kaha ki te aerospace, huringa pūngao, me ngā pūhui whakatipuranga e whai ake nei.
I te kaha o nga rautaki whakamahine, ka puta mai nga hoahoa hiato hou, Ko te boron carbide ka noho tonu ki te pito matua o nga taonga hou mo nga arai hangarau tino hiahia..
5. Kaituku
Advanced Ceramics i hangaia i Oketopa 17, 2012, he hinonga hangarau tiketike e whakapau kaha ana ki te rangahau me te whanaketanga, whakaputanga, tukatuka, hoko me nga ratonga hangarau o nga taonga me nga hua o nga hua. Kei roto i a maatau hua engari kaua e whakawhäitihia ki te Boron Carbide Ceramic Products, Boron Nitride Ceramic Products, Hua Karamiki Silicon Carbide, Silicon Nitride Ceramic Products, Zirconium Dioxide Ceramic Products, etc. Mena kei te hiahia koe, tēnā koa whakapā mai ki a mātou.([email protected])
Tohu: Boron Carbide, Porona Karaika, Karamiki Boron Carbide
Ko nga tuhinga me nga pikitia katoa no te Ipurangi. Mena he take mana pupuri, tena koa whakapiri mai ki a maatau ki te whakakore.
Uiui mai