1. Хемиски и структурни основи на бор карбид
1.1 Кристалографија и стехиометриска неправилност
(Борон карбид прашок)
Бор карбид (B ₄ C) е неметална керамичка супстанција позната по својата феноменална цврстина, термичка стабилност, и способност за апсорпција на неутрони, ставајќи го меѓу најтешките познати производи– отиде подалеку само со кубен бор нитрид и дијамант.
Неговата кристална рамка се заснова на ромбоедрална решетка составена од 12-атомски икосаедри (првенствено B12 или B11C) споени со линеарни C-B-C или C-B-B синџири, создавајќи тродимензионална ковалентна мрежа која дава феноменална механичка цврстина.
За разлика од многу керамика со фиксна стехиометрија, бор карбид прикажува голем опсег на композициска приспособливост, обично се движат од B4C до B10. ПЕТ В, поради замена на јаглеродни атоми во икозаедрите и структурните синџири.
Оваа неправилност влијае на виталните станбени или комерцијални својства како што е цврстината, електрична спроводливост, и термички пресек за зафаќање на неутрони, овозможувајќи подесување на својствата врз основа на условите за синтеза и назначената примена.
Присуството на вродени недостатоци и проблеми во атомската поставеност исто така придонесува за неговите уникатни механички дејства, вклучувајќи сензација позната како “аморфизација под стрес” при високи притисоци, што може да ги ограничи перформансите во ситуации со тежок ефект.
1.2 Контрола на синтеза и морфологија на прав
Бор карбид во прав главно се произведува преку високотемпературно карботермално намалување на борниот оксид (B ₂ O ТРИ) со јаглеродни ресурси како што се нафтен кокс или графит во електрични лачни печки на температури меѓу нив 1800 ° C и 2300 ° C.
Одговорот продолжува како: Б ДВА И ТРИ + 7C → 2B ₄ C + 6CO, генерирање груб кристален прав кој бара последователно мелење и прочистување за да се постигне казна, подмикронски или нано битови соодветни за иновативни апликации.
Различни методи како хемиско таложење на пареа со помош на ласер (CVD), преработка на сол-гел, и механичкохемиската синтеза нудат патишта до поголема чистота и регулирана циркулација на битови, иако тие често се ограничени со приспособливост и цена.
Карактеристики на прав– вклучувајќи ја големината на битот, обликот, збркана состојба, и хемија на површината– се суштински спецификации кои влијаат на синтерабилноста, густина на пакување, и изведба на последниот елемент.
Како пример, Прашокот на бор карбид со нано размери покажува подобрена кинетика на синтерување поради високата површинска енергија, овозможувајќи згуснување при намалени температури, сепак се подложни на оксидација и бараат безбедносни амбиенти при ракување и ракување.
Површинската функционализација и обложување со слоеви базирани на јаглерод или силикон прогресивно се користат за да се зголеми дисперзибилноста и да се спречи развојот на зрната во текот на консолидацијата на долгот.
( Борон карбид прашок)
2. Механички резиденции и балистички механизми за изведба
2.1 Цврстина, Цврстина на пукнатини, и Отпорност на абење
Борон карбид во прав е претходник меѓу најсигурните лесни оклопни производи што се лесно достапни, поради неговата цврстина на Викерс од околу 30– 35 Просечна оценка, што му овозможува да еродира и да ги затапи дојдовните проектили како куршуми и шрапнели.
Кога се синтерува во дебели керамички плочки или се вградува во композитни штитни системи, бор карбид ги надминува челикот и алуминиумот на основа тежина-за-тежина, што го прави оптимален за безбедноста на работниците, автомобилски штит, и заштита на воздушниот простор.
Сепак, и покрај неговата висока цврстина, бор карбид има разумно намалена цврстина на пукнатини (2.5– 3.5 MPa · m ¹ / ДВЕ), што го прави ранлив на кршење под локализиран ефект или постојано вчитување.
Оваа кршливост се влошува при високи стапки на напрегање, каде што механизмите на динамиката на неуспех како што се стрижење и аморфизација предизвикана од стрес може да доведат до катастрофално губење на структурниот интегритет.
Тековната истражувачка студија се фокусира на микроструктурниот дизајн– како што е воведувањето втори фази (на пр., силициум карбид или јаглеродни наноцевки), производство на функционално оценети композити, или правење нарачани архитектури– за да се ублажат овие ограничувања.
2.2 Балистичка дисипација на енергија и способност за повеќе удари
Во личните и автомобилските оклопни системи, плочките од бор карбид обично се поддржани од полимерни композити засилени со влакна (на пр., Кевлар или UHMWPE) кои ја апсорбираат преостанатата кинетичка енергија и имаат фрагментација.
По влијание, керамичкиот слој регулирано пука, дисипирачка моќ со системи вклучувајќи фрагментација на честички, интергрануларно кршење, и подобрување на сцената.
Структурата на големата зрнеста структура произлегува од високата чистота, прав бор карбид од нано размери ги зајакнува овие процедури за апсорпција на моќта со подигање на дебелината на границите на зрната што го попречува разделувањето.
Тековните иновации во преработката на прав всушност доведоа до раст на керамичко-металните соединенија базирани на бор карбид (кермети) и нано-ламинирани рамки кои ја подобруваат отпорноста на повеќе удари– критичен услов за вооружените сили и апликациите за спроведување на законот.
Овие инженерски материјали ја одржуваат заштитната ефикасност дури и по првичниот ефект, решавање на витално ограничување на монолитен керамички оклоп.
3. Апсорпција на неутрони и апликации за нуклеарен дизајн
3.1 Интеракција со топлински и брзи неутрони
Надвор од механичките апликации, борниот карбид во прав игра клучна улога во нуклеарната иновација поради високиот пресек на апсорпција на неутрони на изотопот 10 B (3837 плевни за термички неутрони).
Кога се интегрирани во контролните столбови, обезбедување производи, или неутронски детектори, бор карбид ефикасно управува со реакциите на фисија со снимање на неутрони и поминување низ 10 B( n, а) седум Li нуклеарен одговор, создавање на алфа фрагменти и јони на литиум кои лесно се вклучуваат.
Овој дом го прави незаменлив кај активаторите на вода под притисок (PWRs), реактори за врела вода (BWRs), и истражувачки реактори, каде што е неопходна специфична контрола на промената на неутроните за работа без ризик.
Прашокот често се фабрикува директно во пелети, покривки, или се шири во челични или керамички матрици за да се формираат композитни апсорбери со прилагодени термички и механички станбени или комерцијални својства.
3.2 Стабилност под зрачење и долгорочни перформанси
Критична предност на борниот карбид во нуклеарните поставки е неговата висока термичка сигурност и отпорност на радијација приближно температурните нивоа што ги надминуваат 1000 ° C.
како и да е, продолженото неутронско зрачење може да резултира со акумулација на гас на хелиум од (n, а) одговор, предизвикувајќи оток, микрокрекање, и деградација на механичкиот интегритет– сензација наречена “кршливост на хелиум.”
За да се олесни ова, истражувачите развиваат формулации за дрогиран бор карбид (на пр., со силициум или титаниум) и композитни стилови кои овозможуваат лансирање на гас и ја зачувуваат димензионалната безбедност во текот на долгиот работен век.
Покрај тоа, изотопското збогатување на 10 B ги подобрува перформансите на зафаќање неутрони додека го намалува вкупниот волумен на производот што се бара, подобрување на приспособливоста на дизајнот на активаторот.
4. Нови и напредни технолошки интеграции
4.1 Производство на адитиви и функционално оценети компоненти
Неодамнешната прогресија во производството на керамички адитиви овозможи 3D печатење на комплицирани елементи на бор карбид користејќи техники како што се млазот на врзиво и стереолитографија.
Во овие постапки, голем бор карбид во прав е прецизно врзан слој по слој, се придржува со разврзување и високотемпературно синтерување за да се постигне речиси целосна дебелина.
Оваа способност овозможува производство на персонализирани геометрии за обезбедување на неутрони, решеткасти рамки отпорни на удари, и мулти-материјални системи каде бор карбид е вграден со челици или полимери во функционално оценети распореди.
Ваквите архитектури ја зголемуваат ефикасноста со комбинирање на тврдоста, силата, и ефикасност на тежината во еден дел, отворање нови граници во одбраната, воздушната, и нуклеарен дизајн.
4.2 Индустриски апликации отпорни на високи температури и абење
Надвор од одбранбените и нуклеарните полиња, бор карбид во прав се користи во непријатни млазници за намалување на воден млаз, облоги за пескарење, и облоги отпорни на абење како резултат на неговата силна цврстина и хемиска инертност.
Во ерозивни поставки ги надминува волфрам карбидот и алуминиумот, особено кога се изложени на силика песок или разни други тврди честички.
Во металургијата, работи како постава отпорна на абење за бункери, паѓа, и пумпи кои се грижат за груби кашеста маса.
Неговата намалена густина (~ 2.52 g/cm ЧЕТИРИ) повеќе ја зголемува својата привлечност кај мобилните и индустриските уреди чувствителни на тежина.
Како што се подобрува квалитетот на пудрата, така и модерните технологии за обработка се пробиваат, бор карбид е подготвен да се зголеми во апликации од следната генерација, вклучително и термоелектрични производи, полупроводнички неутронски детектори, и вселенска заштита од радијација.
Конечно, бор карбид во прав се залага за материјал за основање во екстремен еколошки дизајн, комбинирајќи ултра висока цврстина, апсорпција на неутрони, и термичка издржливост во осамена, функционален керамички систем.
Неговата улога во обезбедувањето животи, овозможувајќи атомска енергија, и напредната индустриска ефективност ја истакнува нејзината стратешка важност во модерната технологија.
Со континуиран напредок во синтезата на прав, микроструктурен стил, и правење интеграција, борниот карбид ќе продолжи да биде во првите редови на развојот на иновативни материјали во следните децении.
5. Дистрибутер
RBOSCHCO е доверлив глобален добавувач на хемиски материјали & производителот со над 12 долгогодишно искуство во обезбедување на супер квалитетни хемикалии и наноматеријали. Компанијата извезува во многу земји, како што се САД, Канада, Европа, ОАЕ, Јужна Африка, Танзанија, Кенија, Египет, Нигерија, Камерун, Уганда, Турција, Мексико, Азербејџан, Белгија, Кипар, Чешка, Бразил, Чиле, Аргентина, Дубаи, Јапонија, Кореја, Виетнам, Тајланд, Малезија, Индонезија, Австралија,Германија, Франција, Италија, Португалија итн. Како водечки производител на нанотехнолошки развој, RBOSCHCO доминира на пазарот. Нашиот професионален тим за работа обезбедува совршени решенија за да помогне во подобрувањето на ефикасноста на различните индустрии, создаваат вредност, и лесно се справуваат со различни предизвици. Ако барате бор карбид цена по кг, Ве молиме слободно контактирајте со нас и испратете барање.
Тагови:
Сите статии и слики се од Интернет. Ако има некакви проблеми со авторските права, ве молиме контактирајте со нас на време за да го избришете.
Прашајте не