1. Kemisi Fa'avae ma Fa'ata'ita'i Fa'ata'oto ole Boron Carbide
1.1 Molecular Composition and Structural Facility
(Boron Carbide Ceramic)
Boron carbide (B FA C) o loʻo tu o se tasi o mea sili ona mataʻina ma faʻatekonolosi taua sima ona o lona tuʻufaʻatasiga tulaga ese o le mausali mausali., maualalo mafiafia, ma tulaga ese neutron absorption gafatia.
Fa'a kemikolo, ose mea e le-stoichiometric o lo'o fa'atumauina fa'apolopolo ma carbon atoms, faʻatasi ai ma se fua faʻatatau o le B ₄ C, e ui o lona fatuga moni e mafai ona ese mai le B ₄ C i le B ₁₀. LIMA C, o lo'o atagia mai ai le tele o ituaiga tutusa e pulea e isi faiga i totonu o lona lattice tioata lavelave.
O le fausaga tioata o boron carbide e sau mai le rhombohedral system (vaega vateatea R3̄m), fa'ailoaina e se feso'ota'iga tolu-dimensional o le 12-atom icosahedra– aoina o boron atoms– fa'afeso'ota'i e filifili C-B-C po'o le C-C sa'o i luga o le axis trigonal.
O nei icosahedra, taitasi e aofia ai 11 boron atoms ma 1 kaponi atomu (B ₁₁ C), o lo'o pipii fa'atasi ma le malosi malosi B– B, B– C, ma C– C noataga, e saofagā i lona malosi fa'ainisinia mata'ina ma le puipuiga malu.
O le va'aia o nei iunite polyhedral ma filifili fa'alatalata e faʻaalia ai le anisotropy fausaga ma faʻafitauli faʻapitoa., lea e a'afia uma ai mausa fa'ainisinia ma fale fa'atekinolosi o le oloa.
E le pei o porcelains faigofie e pei o le alumina poʻo le silicon carbide, O le fausaga o le atomic boron carbide e mafai ai ona fetuutuunai tele le fetuutuunai, e mafai ai ona fausia se faaletonu ma le fa'asalalauina o totogi e a'afia ai lona fa'atinoga i lalo o le atuatuvale ma le popole ma le fa'avevelaina.
1.2 Nofo Fa'aletino ma Fa'aeletonika Fa'atupu mai le Fa'amauga Atomic
Ole feso'ota'iga feso'ota'iga i le boron carbide e ta'ita'i atu ai i se tasi o mea e sili ona maualuga e iloa ai le ma'a'a.– lona lua na'o le ruby ma le cubic boron nitride– masani e amata mai 30 ia 38 Fa'ailoga togi averesi i luga ole Vickers fa'amautu tulaga.
O lona mafiafia e matua fa'aitiitia (~ 2.52 g/cm ONO), faia faataamilo 30% mama nai lo alumina ma toetoe lava 70% mama nai lo uamea, ose avanoa taua i le mamafa-maaleale talosaga e pei o le talita taʻitasi ma vaega aerospace.
O le Boron carbide o loʻo faʻaalia ai le le mautonu o vailaʻau, tetee atu i le tele o acids ma antacids ile maualuga ole vevela ole vateatea, e ui lava e mafai ona oxidize i luga 450 ° C i le ea, faia o le boric oxide (B ₂ O ONO) ma co2, lea e ono fa'afefeteina ai le fa'amaoni fa'atulagaina i tulaga fa'ama'i vevela maualuga.
E i ai se avanoa lautele (~ 2.1 eV), fa'avasegaina ose semiconductor fa'atasi ai ma fa'aoga e ono fa'aogaina i mea tau fa'aeletonika maualuga ma fa'avevela.
E lē gata i lea, o lona maualuga Seebeck coefficient ma faaitiitia conductivity vevela e avea ma sui tauva mo le thermoelectric malosiaga liua, aemaise lava i si'osi'omaga ogaoga e le manuia ai mea masani.
(Boron Carbide Ceramic)
O lo'o fa'apea fo'i ona fa'aalia e le oloa le fa'aogaina o le neutron fa'apitoa ona o le maualuga o le pu'eina o le neutron vaega fa'asaga o le ¹⁰ B isotope. (e uiga i 3837 falesa mo neutrons vevela), e taua tele i la'au fa'aola faaniukilia, puipuia, ma fa'aputuga fa'apolokalame avanoa e teu ai kesi.
2. Fa'asologa, Taulimaina, ma Fa'alavelave i le Fa'atosina
2.1 Gaosiga Alamanuia ma Metotia Fausiaina o Pata
Boron carbide e tele lava ina fa'atupuina ile fa'aitiitiga o le suka o le boric acid ile vevela maualuga (H ₃ BO ₃) po'o le boron oxide (B ₂ O LIMA) fa'atasi ai ma alagaoa kaponi e pei o le suau'u coke po'o malala i mea fa'avevela eletise o lo'o tafe 2000 °C.
O le tali e faʻaauau e pei o: 2B LUA E LUA + 7C → B FA C + 6CO, fa'atupu ga'o, pa'u fa'akomupiuta e mana'omia tele le viliina e fa'ataunu'u ai le lapo'a o le vaega o le submicron e talafeagai mo le tagofiaina o sima..
O isi auala fa'aopoopo e aofia ai le fa'atupuina e le tagata lava ia o le fa'aogaina o le vevela maualuga (SHS), leisa fa'aoso ausa vaila'au tu'u (CVD), ma auala e fesoasoani i le plasma, lea e fa'aoga lelei le pulea o stoichiometry ma fragment morphology ae e le mafai ona fa'aogaina mo le fa'aogaina o fale gaosimea..
Ona o lona malosi malosi, O le oloina o le boron carbide sa'o i totonu o pauta tetele e malosi le malosi ma faigofie i le pisia mai le faʻapipiʻiina o alalaupapa., e mana'omia le fa'aogaina o vili e fa'alaina boron carbide po'o ni mea e olo ai polymeric e fa'atumauina ai le mama.
O pauta e maua e tatau ona iloa ma le faaeteete ma deagglomerated ina ia mautinoa le afifiina toniga ma sintering faatuatuaina.
2.2 Sintering Tapula'a ma Auala Tuufaatasiga Avamua
O se tulaga faigata tele i le faufale sima boron carbide o lona natura faʻapipiʻi faʻatasi ma le maualalo o le faʻasalalauina o le tagata lava ia., lea e matua faatapulaaina densification i taimi masani pressureless sintering.
Fa'apea fo'i i le vevela o lo'o latalata mai 2200 °C, O le fa'alumaina e aunoa ma le mamafa e masani lava ona maua ai poselela ma le 80– 90% o le mafiafia faaleaoaoga, tu'u ai le porosity totoe e fa'aleagaina ai le malosi fa'ainisinia ma le fa'atinoga o polo.
Ina ia faatoilaloina lenei, alualu i luma auala densification e pei ole tulei vevela (HP) ma le vevela isostatic tulei (HIPI) ua fa'aaogaina.
O le tu'i vevela e fa'aogaina ai le fa'amalosi fa'atasi (masani 30– 50 MPa) i le vevela i le va 2100 °C ma 2300 °C, fa'alauiloaina le toe fa'atulagaina o vaega ma le fa'aleagaina o palasiti, faatagaina mafiafia sili atu 95%.
O le HIP e sili atu ona faʻaleleia atili le faʻamaʻi e ala i le faʻaogaina o le kasa isostatic pressure (100– 200 MPa) ina ua mae'a fa'apipi'i, fa'ate'aina pores tapuni ma maua le mafiafia latalata-atoa ma le fa'aleleia atili o le ma'a'a.
Fa'aopoopo e pei o le kaponi, silikoni, po'o le fesuia'i fa'amau u'amea (e.g., TiB LUA, CrB LUA) o nisi taimi e fa'afeiloa'i i ni vaega itiiti e fa'atupu ai le fa'afefeteina ma fa'alavelaveina le tuputupu a'e o saito, e ui lava e mafai ona latou faʻaitiitia le malosi poʻo le faʻaogaina o le neutron.
E ui lava i nei lavelave, O vaivaiga o tuaoi o saito ma le malepelepe o loo faaauau pea ona avea ma luitau faifai pea, fa'apitoa i lalo o tulaga fa'amomoli.
3. Gaioiga Fa'ainisinia ma Fa'atinoga I lalo o Tulaga Tulaga Tulaga Tulaga
3.1 Faiga Fa'asagaga Ballistic ma Fa'aletonu
O le Boron carbide ua lauiloa tele o se mea muamua mo le puipuiga o le polo mama i le ofutau o le tino, fa'ailoga taavale, ma le puipuiga o vaalele.
O lona malosi maualuga e mafai ai ona faʻaleagaina lelei ma faʻafefe ai mea faʻapipiʻi o loʻo oʻo mai e pei o pulu ma fasi ofutau., fa'amama'i le mana kinetic e ala i faiga e aofia ai ta'e, microcracking, ma suiga o tulaga i le lotoifale.
Ae ui i lea, boron carbide fa'aalia se mea e ta'ua “amorphization i lalo o le te'i,” o fea, i lalo o aafiaga maualuga-saosaoa (masani > 1.8 km/s), o le fausaga tioata e malepe sa'o i se faaletonu, vaega amorphous e leai se gafatia e tauave ai uta, e i'u ai i le toilalo mata'utia.
O lenei amorphization fa'aoso fa'aoso, mata'ituina e ala i le fa'aeseesega o le X-ray ma su'esu'ega TEM, e mafua ona o le malepelepe o faiga icosahedral ma filifili C-B-C i lalo o le mamafa tele..
O taumafaiga e fa'aitiitia ai lenei mea e aofia ai le fa'aleleia o saito, faiga tu'ufa'atasi (e.g., B FA C-SiC), ma le vaega o luga e ufiufi i u'amea ma'ale'ale e fa'atuai ai le fa'ateleina o gau ma malepe.
3.2 La'ei Tetee ma Alamanuia Talosaga
Puipuiga ua mavae, O le fa'aluma ole abrasion a le boron carbide e fa'apena ona lelei mo fa'atauga fa'apisinisi e aofia ai le fa'aofuina ogaoga, e pei o fa'amu oneone, fa'auiga e tipi ai le vai, ma ala o faasalalauga olo.
O lona malosi e sili atu nai lo le tungsten carbide ma alumina, e o'o atu ai i le fa'aumiumi o le soifuaga ma fa'aiti'itia tau o le tausiga i totonu o atemosifia gaosiga maualuga.
O elemene e faia mai le boron carbide e mafai ona galue i lalo o le maualuga o le mamafa o tafega e aunoa ma le vave faʻaumatia, e ui ina mana'omia le fa'aeteete ina ia puipuia ai le te'i vevela ma le fa'atiga i le taimi o fa'agaioiga.
O lona fa'aogaina i nofoaga faaniukilia e o'o atu fo'i i vaega e fa'alavalava i totonu o faiga fa'aogaina kesi, lea e mana'omia uma le malosi fa'ainisinia ma le fa'aogaina o le neutron.
4. Fuafuaga Fa'atatau ile Nuclear, Aerospace, ma Tekonolosi Fa'afou
4.1 Neutron Absorption and Radiation Shielding Solutions
Faatasi ai ma se tasi o talosaga sili ona taua e le o ni militeri o le boron carbide e tumau pea i le malosi atomic, lea e avea o se mea e fa'afefete ai neutron i pou fa'atonu, pellets tapuni, ma fausaga e puipuia ai le radiation.
Ona o le maualuga o le tamaoaiga o le ¹⁰ B isotope (masani ~ 20%, peita'i e mafai ona fa'atamaoaigaina i > 90%), O le boron carbide e mafai ona maua lelei neutrons vevela e ala i le ¹⁰ B(n, a)fitu Li tali, fatuina o vaega alpha ma ion lithium e faigofie ona maua i totonu o le oloa.
O le tali lea e le fa'aeletonia ma fa'atupuina ni mea laiti e ola umi, faia le boron carbide sili atu le saogalemu ma sili atu le mautu nai lo isi mea e pei o le cadmium poʻo le hafnium.
O lo'o fa'aaogaina i totonu o vai fa'amalosi vai fa'amalosi (PWRs), reactors vai inu (BWRs), ma suʻesuʻega activators, e masani lava i foliga o pellets sintered, faagaau lavalava, po'o laulau tu'ufa'atasi.
O lona mautu i lalo o le neutron irradiation ma le gafatia e tausia fission oloa faaleleia activator saogalemu ma le saogalemu ma faagaoioia ola umi..
4.2 Aerospace, Temoeletise, ma le Lumana'i Material Frontiers
I le vateatea, boron carbide o loʻo maua mo le faʻaaogaina i itu taʻitaʻi taʻavale hypersonic, lea e maualuga lona liusuavai (~ 2450 °C), faaitiitia mafiafia, ma tete'e te'i vevela e ofoina atu tulaga lelei nai lo u'amea.
O lona gafatia i masini thermoelectric e sau mai lona maualuga Seebeck coefficient ma faʻaititia le vevela, mafai ai ona liua tuusa'o le mafanafana o otaota i le eletise eletise i siosiomaga ogaoga e pei o su'esu'ega loloto-vateatea po'o faiga faaniukilia..
O loʻo faʻagasolo foʻi suʻesuʻega e faʻavae ai mea faʻapipiʻi faʻavae boron carbide ma carbon nanotubes poʻo graphene e faʻaleleia atili ai le malosi ma le faʻaogaina o le eletise mo mea faʻaeletonika faʻapipiʻi tele..
E lē gata i lea, o ona fale semiconductor o loʻo faʻaogaina i iunite faʻamaʻaina faʻamalositino ma suʻesuʻega mo le eria ma faʻaoga faaniukilia..
I le toe faamatalaina, porcelains boron carbide e tu mo se mea faavae i le sooga o le sili ona lelei masini, mamanu faaniukilia, ma alualu i luma le gaosiga.
O lona fa'afefiloi tasi-o-a-ituaiga o ultra-maualuga mautu, faaitiitia mafiafia, ma le fa'aogaina o le neutron e le mafai ona suitulaga i le puipuiga ma tekinolosi fa'aonaponei faaniukilia, a'o fa'aauau su'esu'ega su'esu'e e fa'aauau pea e fa'alautele lona malosi i le vateatea, liua malosi, ma fa'atupu fa'atasiga.
A'o fa'atupuina faiga fa'alelei ma alia'e mai ai fo'i fa'ailoga tu'ufa'atasi fou, boron carbide o le a mautinoa lava e tumau i le pito sili o mea fou fou mo faʻalavelave faʻatekonolosi sili ona manaʻomia..
5. Fa'asoa
Advanced Ceramics na faavaeina ia Oketopa 17, 2012, o se pisinisi maualuga-tech tuuto atu i le suesuega ma atinae, gaosiga, faiga, fa'atauga ma 'au'aunaga fa'atekinisi o mea tau sima ma oloa. O a matou oloa e aofia ai ae le gata i Boron Carbide Ceramic Products, Boron Nitride Ceramic Products, Silicon Carbide Ceramic Products, Silicon Nitride Ceramic Products, Zirconium Dioxide Ceramic Products, ma isi. Afai e te fiafia, faamolemole lagona le saoloto e faafesootai matou.([email protected])
Fa'ailoga: Boron Carbide, Boron Ceramic, Boron Carbide Ceramic
O tala uma ma ata e mai le Initaneti. Afai e iai ni fa'afitauli o le puletaofia, faamolemole faafesootai matou i le taimi e tape ai.
Fesili mai ia i matou