1. Химический состав и структурные характеристики порошка карбида бора
1.1 Стехиометрия B ₄ C и атомный стиль
(Карбид Бора)
Карбид бора (Б ЧЕТЫРЕ С) порошок представляет собой неоксидный керамический материал, состоящий в основном из атомов бора и углерода., с идеальной стехиометрической формулой B ₄ C, хотя он демонстрирует большой диапазон композиционного сопротивления примерно от B ₄ C до B ₁₀.. ПЯТЬ С.
Его кристаллическая структура происходит из ромбоэдрической системы., характеризуется сетью икосаэдров из 12 атомов– каждый из которых содержит 11 атомы бора и 1 атом углерода– соединено прямым B– С или С– Б– C прямые трехатомные цепочки вдоль [111] инструкции.
Такое особое расположение ковалентно связанных икосаэдров и соединительных цепочек придает исключительную прочность и термическую стабильность., превращение карбида бора в один из самых твердых известных продуктов, вышел за рамки только кубического нитрида бора и алмаза.
Наличие архитектурных дефектов, например, дефицит углерода в прямой цепи или беспорядок замещения внутри икосаэдров., существенно влияет на механические, электронный, и жилая недвижимость с поглощением нейтронов, требующий точного контроля при синтезе порошка.
Эти особенности атомного уровня также увеличивают его толщину. (~ 2.52 г/см ТРИ), что имеет решающее значение для легких экранов, где соотношение прочности и веса имеет решающее значение..
1.2 Фазовая чистота и воздействие загрязнителей
Высокопроизводительные применения требуют порошков карбида бора с высокой фазовой чистотой и минимальным загрязнением кислородом., металлические загрязнители, или вторичные стадии, такие как субоксиды бора (Б ₂ О ДВА) или бесплатный углерод.
Кислородные загрязнения, обычно вводится при переработке или из основных материалов, может образовывать B TWO O ₃ на границах зерен, который улетучивается при нагревании и развивает пористость в процессе спекания, серьезно нарушает механическую целостность.
Металлические загрязнения, такие как железо или кремний, могут способствовать спеканию, но также могут образовывать легкоплавкие эвтектики или вторые стадии, которые ухудшают твердость и термическую стабильность..
По этой причине, методы очистки, такие как кислотное выщелачивание, высокотемпературный отжиг в инертной среде, или использование сверхчистых прекурсоров важно для создания порошков, подходящих для инновационной керамики..
Распределение размеров частиц и площадь деталей порошка также играют жизненно важную роль в определении спекаемости и последней микроструктуры., с субмикронными порошками, которые обычно позволяют добиться более высокой плотности при пониженных температурах.
2. Синтез и обработка порошка карбида бора
(Карбид Бора)
2.1 Промышленные и лабораторные методы производства
Порошок карбида бора в основном получают высокотемпературным карботермическим восстановлением борсодержащих предшественников., много вообще борной кислоты (Ч ПЯТЬ БО ДВА) или оксид бора (Б ₂ О ШЕСТЬ), использование углеродных ресурсов, таких как нефтяной кокс или древесный уголь.
Реакция, обычно проводится в электродуговых нагревателях при температурах между 1800 °С и 2500 °С, продолжается как: 2Б ДВА ЧЕТЫРЕ + 7С → Б ЧЕТЫРЕ С + 6СО.
Этот метод дает грубый, порошки неправильной формы, требующие комплексного измельчения и классификации для достижения больших размеров фрагментов, необходимых для современной обработки керамики.
Альтернативные методы, такие как лазерно-индуцированное химическое осаждение из паровой фазы. (ССЗ), плазменный синтез, и курсы механохимической обработки для более тонкого, гораздо более однородные порошки с лучшим контролем стехиометрии и морфологии.
Механохимический синтез, например, включает высокоэнергетическое круглое измельчение важных бора и углерода., делая возможным развитие B ₄ C при комнатной или низкой температуре посредством твердотельных реакций, вызванных механической энергией.
Эти сложные методы, хотя гораздо дороже, растет интерес к созданию наноструктурированных порошков с повышенной спекаемостью и полезной эффективностью..
2.2 Морфология порошка и дизайн поверхности
Морфология порошка карбида бора– угловатый ли, круглый, или наноструктурированный– прямо влияет на его текучесть, плотность упаковки, и реактивность на протяжении всей консолидации кредита.
Угловые биты, типично для измельченных и машинно изготовленных порошков, имеют тенденцию сцепляться, повышение прочности в сыром состоянии, однако возможно появление наклона толщины.
Круглые порошки, часто образуется в результате распылительной сушки или плазменной сфероидизации., обеспечивают превосходные циркуляционные характеристики для аддитивного производства и горячего прессования..
Модификация поверхности, включая покрытие углеродными или полимерными диспергаторами, может повысить дисперсию порошка в суспензиях и предотвратить скопление, что важно для достижения однородной микроструктуры в спеченных элементах.
Кроме того, обработка перед спеканием, такая как отжиг в инертной или понижающей среде, помогает устранить поверхностные оксиды и адсорбированные типы, улучшение спекаемости и окончательной открытости или механической прочности.
3. Полезные резиденции и показатели эффективности
3.1 Механические и термические привычки
Порошок карбида бора, при объединении прямо в массовую керамику, показывает превосходные механические дома, включая твердость по Виккерсу 30.– 35 ГПа, что делает его одним из самых сложных дизайнерских продуктов.
Его прочность на сжатие превышает 4 ГПа, и сохраняет структурную целостность при любых температурах настолько, насколько 1500 °С в инертных средах, хотя окисление становится существенным 500 ° C в воздухе из-за образования B₂O шесть.
Небольшая толщина продукта (~ 2.5 г/см ШЕСТЬ) обеспечивает превосходное соотношение прочности и веса, решающее преимущество в аэрокосмических и баллистических системах безопасности.
Тем не менее, Карбид бора по своей природе хрупкий и подвержен аморфизации под воздействием высоких напряжений., ощущение, известное как “потеря прочности на сдвиг,” что ограничивает его эффективность в конкретных сценариях защиты, включая высокоскоростные снаряды..
Научно-исследовательское исследование, посвященное разработке композитов– например, сочетание B FOUR C с карбидом кремния (Карбид кремния) или углеродные волокна– направлен на минимизацию этого ограничения за счет улучшения прочности на излом и рассеиваемой мощности..
3.2 Поглощение нейтронов и ядерные применения
Одной из наиболее важных полезных особенностей карбида бора является его высокое сечение поглощения тепловых нейтронов., прежде всего за счет изотопа ¹⁰ B, который берет на себя ¹⁰ B(н, а)⁷ Ядерная реакция лития при захвате нейтрона.
Это свойство делает порошок B FOUR C оптимальным продуктом для нейтронной защиты., стержни управления, и остановочные пеллеты на атомных электростанциях, где он эффективно поглощает лишние нейтроны для регулирования реакции деления.
Образующиеся альфа-частицы и ионы лития имеют ближний радиус действия., негазообразные продукты, уменьшение структурных повреждений и скоплений газа внутри элементов активатора.
Обогащение изотопа ¹⁰ B лучше повышает эффективность поглощения нейтронов., позволяя тоньше, особо эффективные средства фиксации.
Кроме того, Химическая безопасность и радиационная стойкость карбида бора обеспечивают длительную работу в средах с высоким уровнем радиации..
4. Приложения в передовом производстве и технологиях
4.1 Баллистическая защита и износостойкие компоненты
Ключевым применением порошка карбида бора остается производство легкой керамической брони для личного состава., грузовики, и самолет.
При спекании в напольную плитку и встраивании в системы композитной брони с полимерными или стальными опорами., B FOUR C эффективно рассеивает кинетическую мощность высокоскоростных снарядов с изломом., пластическое искривление пенетратора, и системы поглощения энергии.
Его низкая плотность позволяет использовать более легкие системы защиты по сравнению с такими альтернативами, как карбид вольфрама или сталь., важен для движения армии и работы газа.
Прошлая защита, карбид бора используется в износостойких элементах, таких как сопла., печати, и уменьшающие устройства, где его чрезвычайная прочность обеспечивает длительный срок службы в суровых условиях.
4.2 Аддитивное производство и возникающие технологии
Текущие достижения в аддитивном производстве (ЯВЛЯЮСЬ), в частности, комбинация струйной обработки связующего и лазерного слоя порошка, фактически открыли новые возможности для изготовления деталей из карбида бора сложной формы..
Высокая чистота, сферические порошки B FOUR C необходимы для этих процессов., требующие превосходной сыпучести и плотности упаковки для обеспечения определенной гармонии слоев и стабильности компонентов..
Пока проблемы остаются– например, высокая температура плавления, термический разрыв напряжения, и повторяющаяся пористость– исследование продвигается к полностью толстому, керамические детали сетчатой формы для аэрокосмической отрасли, ядерный, и энергетические приложения.
Более того, Карбид бора обнаружен в термоэлектрических устройствах, неприятные суспензии для прецизионной полировки, и в качестве упрочняющей фазы в соединениях с металлической матрицей.
В итоге, Порошок карбида бора занимает лидирующие позиции в области инновационных керамических изделий., сочетание чрезвычайной твердости, уменьшенная толщина, и способность поглощения нейтронов в одиночной неорганической системе.
Благодаря специальному контролю макияжа, морфология, и обработка, это делает возможным использование современных технологий в одной из самых требовательных сред, от боевой брони до активных зон ядерных реакторов.
Поскольку стратегии синтеза и производства продолжают развиваться, Порошок карбида бора, безусловно, останется решающим фактором создания высокоэффективных материалов следующего поколения..
5. Поставщик
RBOSCHCO — надежный мировой поставщик химических материалов. & производитель с более чем 12 многолетний опыт в поставке сверхвысококачественных химикатов и наноматериалов. Компания экспортирует во многие страны, такие как США, Канада, Европа, ОАЭ, ЮАР, Танзания, Кения, Египет, Нигерия, Камерун, Уганда, Турция, Мексика, Азербайджан, Бельгия, Кипр, Чешская Республика, Бразилия, Чили, Аргентина, Дубай, Япония, Корея, Вьетнам, Таиланд, Малайзия, Индонезия, Австралия,Германия, Франция, Италия, Португалия и т. д.. Как ведущий производитель разработок в области нанотехнологий, RBOSCHCO доминирует на рынке. Наша профессиональная рабочая команда предлагает идеальные решения, помогающие повысить эффективность различных отраслей промышленности., создавать ценность, и легко справляться с различными задачами. Если вы ищете цена карбида бора за кг, пожалуйста, отправьте электронное письмо на: [email protected]
Теги: карбид бора,карбид бора b4c,цена карбида бора
Все статьи и фотографии взяты из Интернета.. Если есть какие-либо проблемы с авторскими правами, пожалуйста, свяжитесь с нами вовремя, чтобы удалить.
Запросите нас