1. Kiimikada aasaasiga ah iyo Naqshadeynta Crystallographic ee Boron Carbide
1.1 Halabuurka Molecular iyo Kakanaanta Dhismaha
(Booron Carbide Ceramic)
boron carbide (B AFAR C) waxay u taagan tahay mid ka mid ah qalabka dhoobada ah ee ugu xiisaha badan uguna tignoolajiyada ugu muhiimsan sababtoo ah isku darka gaarka ah ee adkeynta daran, dhumuc yar, iyo awoodda nuugista neutron-ka ee gaarka ah.
Kiimiko ahaan, waa walax aan stoichiometric ahayn oo asal ahaan ka kooban boron iyo atamka kaarboon, oo leh qaacido ku habboon oo ah B ₄ C, in kasta oo ka koobankeeda dhabta ahi uu ku kala duwanaan karo B ₄ C ilaa B ₀. SHAN C, oo ka tarjumaysa kala duwanaansho isku midnimo oo ballaadhan oo ay xukumaan nidaamyada beddelka ah ee gudaha shabagga kakan ee crystal.
Qaab dhismeedka crystal ee boron carbide wuxuu ka yimaadaa nidaamka rhombohedral (kooxda booska R3̄m), waxaa aqoonsaday shabakad saddex-geesood ah oo 12-atom icosahedra ah– ururinta atamka boron– oo ay ku xidhan yihiin silsiladaha C-B-C ama C-C oo ay la socdaan dhidibka saddex geesoodka ah.
Kuwan icosahedra, mid walba oo ka kooban 11 atoamka boron iyo 1 atamka kaarboon (B ₁ C), waxay si wadajir ah ugu xidhan yihiin B– B, B– C, iyo C– C bonds, ka qaybqaadanaya xooggeeda farsamo ee cajiibka ah iyo ilaalinta kulaylka.
Muuqashada unugyadan polyhedral-ka ah iyo silsiladaha isdhexgalka ayaa soo bandhigaya anisotropy qaab dhismeedka iyo dhibaatooyinka gudaha, kuwaas oo saameeya labadaba caadooyinka farsamada iyo guryaha dhijitaalka ah ee alaabta.
Si ka duwan sida alaabooyinka fudud sida alumina ama silikoon carbide, Qaab dhismeedka atomiga boron carbide wuxuu ogolaanayaa dabacsanaan la taaban karo oo qaabeynta, taasoo suurtogal ka dhigaysa samaynta cilladda iyo wareegga ujrada ee saameeya waxqabadkeeda walaaca iyo walaaca iyo shucaaca.
1.2 Deganaanshaha Jirka iyo Elektarooniga ah ee ka dhacaya Isku-xidhka Atoomiga
Shabakadda isku xidhka ee boron carbide waxay keentaa mid ka mid ah qiimaha ugu sarreeya ee suurtogalka ah ee qallafsanaanta la aqoonsan yahay ee ka mid ah alaabta synthetic– labaad oo kaliya in ruby iyo boron nitride cubic– caadi ahaan u dhexeeya 30 ku 38 Celceliska dhibcaha dhibcaha ee kala duwanaanshaha adkaynta Vickers.
Dhumucdiisu aad bay u yaraadeen (~ 2.52 g/cm LIX), ku wareegsan samaynta 30% ka fudud alumina oo ku dhow 70% ka fudud birta, faa'iido muhim ah oo ku jirta codsiyada xasaasiga ah ee miisaanka leh sida gaashaanka shakhsi ahaaneed iyo qaybaha hawada sare.
Carbide boron ah waxa ay muujisaa firfircooni la'aan kiimikaad oo heersare ah, u adkeysiga shaqo joojinta asiidh badan iyo antacids heer kulka hawada sare, inkasta oo ay oksaydhayn karto 450 ° C hawo, abuurista boric oxide (B ₂ O LIX) iyo co2, taas oo wax u dhimi karta daacadnimada qaabdhismeedka ee goobaha oksaydhiyeyaasha heerkulka-sare.
Waxay leedahay faashad ballaadhan (~ 2.1 eV), iyada oo loo kala saarayo sidii semiconductor oo leh codsiyo suurtagal ah oo ku jira qalabka elektiroonigga ah ee heerkulka sare leh iyo qalabka shucaaca.
Intaa waxaa dheer, iskudarkeeda sare ee Seebeck iyo hoos u dhigista kulaylka ayaa ka dhigaya musharax u beddelka tamarta kuleyliyaha, gaar ahaan meelaha daran ee agabka dhaqameedku ku fashilmaan.
(Booron Carbide Ceramic)
Alaabtu waxa kale oo ay muujinaysaa nuugista neutron-ka ee ifafaale sababtoo ah qabsashada sare ee neutron-ka ee qaybta ¹⁰ B isotope (ku saabsan 3837 maqsin loogu talagalay neutrons kulaylka), ka dhigaya lagamamaarmaan ulaha xakamaynta reactor nukliyeerka, ilaalinta, iyo hababka kaydinta gaaska la geliyey.
2. Synthesis, Wax ka qabashada, iyo Caqabadaha ku jira Densification
2.1 Hababka Dhismaha Wax-soo-saarka Warshadaha iyo Budada
Carbide boron waxaa inta badan lagu abuuray hoos u dhac ku yimaada karbothermal heerkulka sare ee boric acid (H ₃ BO ₃) ama boron oxide (B ₂ O SHAN) oo leh kheyraadka kaarboon sida batroolka kookaha ama dhuxusha kuleyliyeyaasha arc koronto oo dul socda 2000 ° C.
Jawaabtu waxay u socotaa sida: 2B LABA O LABA + 7C → B AFAR C + 6CO, dhalisa qalafsan, budada xaglaha ah ee u baahan wax-shiidid la taaban karo si loo dhammeeyo cabbirrada jajabyada hoose ee ku habboon maaraynta dhoobada.
Dariiqyada isku-dhafka beddelka ah waxaa ka mid ah is-faafinta heerkulka sare (SHS), Dhigista uumiga kiimikaad ee leysarka (CVD), iyo farsamooyinka lagu caawiyo balaasmaha, kuwaas oo si fiican u isticmaala kontoroolka stoichiometry iyo qaab-dhismeedka jajabka laakiin aan loo cabbirin isticmaalka warshadaha.
Adaggeeda daran awgeed, shiididda boron carbide isla markaaba budo waaweyn u shiidaysa waa tamar-badan oo baylah u tahay wasakhaynta warbaahinta, dalbanaya iyadoo la isticmaalayo mishiinada boron carbide-lineed ama qalabka wax lagu shiido polymeric si loo ilaaliyo nadiifnimada.
Budada ka dhalata waa in si taxadir leh loo gartaa oo la googooyaa si loo dammaanad qaado baakad isku mid ah iyo isku xidhid la isku halayn karo.
2.2 Xaddidaadaha Sintering iyo Hababka Isku-dhafka Sare
Dhibaatada ugu weyn ee dhismaha dhoobada boron carbide waa dabeecadeeda isku-xidhka ah iyo isku-fidinta isku-faafinta hoose, kaas oo si ba'an u xaddidaya cufnaanta inta lagu jiro sinjiga caadiga ah ee aan cadaadiska lahayn.
Sidoo kale heerkulku soo dhawaado 2200 ° C, Sintering aan cadaadis lahayn guud ahaan waxay soo saartaa porcelains leh 80– 90% dhumucda tacliinta, oo ka taga haraaga haraaga oo hoos u dhigaya awoodda farsamada iyo waxqabadka ballistic.
Si aad tan u guulaysato, farsamooyinka cufnaanta horumaray sida riixid kulul (HP) iyo riixid isostatic kulul (SIN) laga faa'iidaysto.
Cadaadiska kulul wuxuu khuseeyaa diiqada uniaxial (caadi ahaan 30– 50 MPa) heerkulka u dhexeeya 2100 ° C iyo 2300 ° C, kor u qaadida dib u habeynta jajabka iyo qallooca balaastiga, Oggolaanshaha dhumucda xad dhaafka ah 95%.
HIP xitaa in ka badan waxay wanaajisaa cufnaanta iyadoo la adeegsanayo cadaadiska gaaska isostatic (100– 200 MPa) ka dib marka la isku duubo, baabi'inta daldaloolada xiran iyo helitaanka cufnaanta buuxda oo la roonaaday adkaanta dildilaaca.
Waxyaabaha lagu daro sida kaarboonka, silikon, ama borides biraha shift (tusaale., TiB LAB, CrB LABA) mararka qaarkood waxaa lagu soo bandhigaa xaddi yar si kor loogu qaado sinterability iyo in la joojiyo koritaanka hadhuudhka, in kasta oo laga yaabo inay wax yar yareeyaan adkaanta ama hufnaanta nuugista neutron-ka.
Inkastoo horumaradaasi, Tabar darida soohdinta hadhuudhka iyo jajabnaanta gudaha ayaa sii ah caqabado aan kala joogsi lahayn, gaar ahaan ku hoos jira xaaladaha loading firfircoon.
3. Ficilada Farsamada iyo Waxqabadka ee ku hoos jira Shuruudaha Xamuulka ah ee aadka u daran
3.1 Nidaamyada Iska-caabbinta Ballistic iyo Fashilka
Kaarbiide boron waxaa si weyn loogu aqoonsaday inuu yahay agabka ugu horreeya ee ilaalinta ballistic-ga fudud ee hubka jirka, baabuurka dhigid, iyo gaashaanka diyaaradda.
Adkeysigeeda sare waxa ay awood u siineysaa in ay si fiican u xumaato oo ay u rogto madfacyada soo socda sida xabadaha iyo xabbadaha gaashaaman, kala firdhinta awoodda dhaqdhaqaaqa iyada oo loo marayo nidaamyo ka kooban dildilaac, microcracking, iyo isbedelka heerka deegaanka.
Si kastaba ha ahaatee, boron carbide wuxuu soo bandhigayaa ifafaale la yiraahdo “amorphization hoos shoogga,” xagee, hoos saamaynta xawaaraha sare (sida caadiga ah > 1.8 km/s), Qaab dhismeedka crystalline wuxuu u burburaa isla markiiba khalkhal, wejiga amorphous ah oo aan lahayn awood rarka, taasoo keentay fashilaad naxdin leh.
Amorphization-ka cadaadiska uu keenay, lagu arkay gudaha goobta-X-ray diffraction iyo daraasadaha TEM, waxaa loo aaneynayaa burburka nidaamyada icosahedral iyo silsiladaha CB-C ee hoos yimaada cadaadiska xiirid ba'an.
Dadaallada lagu yareynayo tan waxay ka kooban yihiin horumarinta hadhuudhka, qaab isku dhafan (tusaale., B AFAR C-SIC), iyo aagga dusha oo lagu daboolayo biro dabacsan si loo daahiyo faafinta jabka oo ay yeeshaan jajab.
3.2 Xiro iska caabinta iyo Codsiyada Warshadaha
Difaaca hore, Caabbinta boon carbide's abrasion ayaa ka dhigaysa mid ku habboon codsiyada ganacsiga oo ay ku jiraan xirashada daran, sida sanbabada ciidda qarxisa, talooyinka goynta jet-biyoodka, iyo warbaahinta shiida.
Adaygeedu wuxuu si aad ah uga sarreeyaa tungsten carbide iyo alumina, taasoo horseedaysa cimri dherer iyo in la yareeyo kharashaadka dayactirka jawiga wax soo saarka ee sarreeya.
Walxaha laga sameeyo boron carbide waxay ku hoos shaqayn karaan qulqulka qulqulaya cadaadiska sare iyada oo aan si degdeg ah loo burburin, inkasta oo ay tahay in loo baahan yahay taxaddar si looga hortago shoogga kulaylka iyo culeyska adag inta lagu jiro hawsha.
Isticmaalkeeda goobaha nukliyeerka waxay sidoo kale gaartaa qaybaha xirashada u adkaysta ee hababka maaraynta gaaska, halkaas oo adkeysi farsamo iyo nuugista neutron labadaba loo baahan yahay.
4. Codsiyada Istaraatiijiga ah ee Nukliyeerka, Hawada hawada, iyo Tignoolajiyada Soo Kordhaysa
4.1 Nuugista Neutron-ka iyo Xalka Gaashaanka Shucaaca
Mid ka mid ah codsiyada ugu muhiimsan ee aan militariga ahayn ee boron carbide ayaa ku sii jira tamarta atomikada, halkaas oo ay u adeegto sida sheyga nuugista neutron-ka ee tiirarka xakamaynta, pellets xidhitaan, iyo qaababka ilaalinta shucaaca.
Sababtoo ah hodantinimada sare ee ¹⁰ B isotope (sida caadiga ah ~ 20%, si kastaba ha ahaatee waa lagu hodmin karaa si > 90%), boron carbide waxay si hufan u qabataa neutrons kulaylka iyada oo loo marayo ¹⁰ B(n, a)toddoba Li jawaab, abuurista jajabka alfa iyo ion lithium kuwaas oo si fudud ugu jira badeecada.
Dareen-celintani waa mid aan shucaac ahayn waxayna dhalisaa wax soo saar aad u yar oo cimri dheer, samaynta boron carbide aad uga badbaado badan kana xasiloon marka loo eego waxyaabaha kale sida cadmium ama hafnium.
Waxa loo adeegsadaa hawl-wadeennada biyaha cadaadisku saaran yahay (PWRs), reactors biyaha karkaraya (BWRs), iyo hawl-wadeennada cilmi-baadhista, sida caadiga ah qaabka pellets sintered, tuubooyinka lebbisan, ama baalal isku dhafan.
Xasiloonideeda hoos yimaada shucaaca neutron-ka iyo awoodda lagu ilaalinayo alaabada fission waxay hagaajinaysaa badbaadada firfircoonida iyo amniga iyo hawlgalka nolosha dheer.
4.2 Hawada hawada, Heerkulbeegyada, iyo Xudduudaha Material Future
Hawada sare, boron carbide ayaa la helay si loogu isticmaalo dhinacyada hogaaminaya baabuurta hypersonic, halkaas oo ay arrin dhalaalaysa sare (~ 2450 ° C), dhumucdiisuna hoos u dhacday, iyo iska caabbinta shoogga kulaylka waxay bixiyaan faa'iidooyin ka badan biraha daawaha.
Awooddeeda aaladaha kuleylku waxay ka timaaddaa isku-beeggeeda sare ee Seebeck iyo hoos-u-dhac kulka kulaylka, awood u si toos ah ugu beddelashada kulaylka qashinka una beddelo tamarta korantada ee jawiga daran sida baadhista meelaha qoto dheer ama nidaamyada tamarta nukliyeerka.
Daraasad ayaa sidoo kale socota si loo sameeyo isku-dhafan boron carbide ah oo leh kaarboon nanotubes ama graphene si kor loogu qaado adkaanta iyo korantada qalabka elektiroonigga ah ee naqshadaha badan..
Intaa waxaa dheer, Dhismayaasheeda semiconductor-ka waxaa lagu xoojiyay unugyada dareenka shucaaca ee adag iyo baarayaasha aagga iyo codsiyada nukliyeerka.
Dib u soo koobid, boron carbide porcelains waxay u taagan yihiin walxo asaasi ah oo ku taal isgoyska waxtarka farsamo ee xad dhaafka ah, naqshadeynta nukliyeerka, iyo wax soo saarka horumaray.
Isku dhafka hal-of-a-nooc ee adag ee aadka u sarreeya, dhumucdiisuna hoos u dhacday, iyo awoodda nuugista neutron waxay ka dhigaysaa mid aan lagu beddeli karin difaaca iyo tignoolajiyada casriga ah ee nukliyeerka, iyadoo daraasad cilmi baaris oo joogto ah ay weli tahay inay tamarteeda ku ballaariso hawada sare, beddelka tamarta, iyo xeryahooda soo socda.
Sida xeeladaha sifaynta ayaa kor u kacaya iyo naqshado isku dhafan oo cusub ayaa soo baxaya, boron carbide runtii waxay ku sii jiri doontaa cirifka ugu horeeya ee ikhtiraacida agabka caqabadaha tignoolajiyada ee aadka ugu baahan.
5. Qaybiyaha
Ceramics Advanced la aasaasay Oktoobar 17, 2012, waa shirkad tignoolajiyada sare leh oo ka go'an cilmi-baarista iyo horumarinta, wax soo saarka, farsamaynta, iibinta iyo adeegyada farsamada ee alaabta iyo qaraabada dhoobada. Alaabadayada waxaa ku jira laakiin aan ku xaddidnayn Alaabta dhoobada ah ee Boron Carbide, Alaabta dhoobada ee boron Nitride, Alaabta dhoobada ee Silicon Carbide, Alaabta dhoobada ee Silicon Nitride, Alaabta dhoobada ah ee Zirconium Dioxide, iwm. Hadii aad xiisaynayso, fadlan xor u noqo inaad nala soo xidhiidho.([email protected])
Tags: Boron Carbide, Boron Ceramic, Booron Carbide Ceramic
Dhammaan maqaallada iyo sawirradu waxay ka yimaadeen internetka. Haddii ay jiraan arrimo xuquuqda daabacaadda, fadlan nala soo xidhiidh wakhtiga aad tirtirayso.
na waydii