1. போரான் கார்பைட்டின் அடிப்படை வேதியியல் மற்றும் படிக வடிவமைப்பு
1.1 மூலக்கூறு கலவை மற்றும் கட்டமைப்பு சிக்கலானது
(போரான் கார்பைடு செராமிக்)
போரான் கார்பைடு (பி நான்கு சி) கடுமையான உறுதியின் தனித்துவமான கலவையின் காரணமாக மிகவும் புதிரான மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக முக்கியமான பீங்கான் பொருட்களில் ஒன்றாக உள்ளது, குறைந்த தடிமன், மற்றும் விதிவிலக்கான நியூட்ரான் உறிஞ்சும் திறன்.
வேதியியல் ரீதியாக, இது முதன்மையாக போரான் மற்றும் கார்பன் அணுக்களால் ஆனது ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் அல்லாத பொருள், B ₄ C இன் சிறந்த சூத்திரத்துடன், இருப்பினும் அதன் உண்மையான கலவை B ₄ C இலிருந்து B ₁₀ வரை மாறுபடும். ஐந்து சி, அதன் சிக்கலான படிக லட்டுக்குள் மாற்று அமைப்புகளால் நிர்வகிக்கப்படும் ஒரு பெரிய ஒருமைப்பாடு வகையை பிரதிபலிக்கிறது.
போரான் கார்பைட்டின் படிக கட்டமைப்பு ரோம்போஹெட்ரல் அமைப்பிலிருந்து வருகிறது (விண்வெளி அணி R3̄m), 12-அணு ஐகோசஹெட்ராவின் முப்பரிமாண வலையமைப்பால் அடையாளம் காணப்பட்டது– போரான் அணுக்களின் தொகுப்புகள்– முக்கோண அச்சில் நேரடி C-B-C அல்லது C-C சங்கிலிகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
இந்த ஐகோசஹெத்ரா, ஒவ்வொன்றும் கொண்டது 11 போரான் அணுக்கள் மற்றும் 1 கார்பன் அணு (பி₁₁ சி), குறிப்பிடத்தக்க வகையில் வலுவான B உடன் இணைந்து பிணைக்கப்பட்டுள்ளது– பி, பி– சி, மற்றும் சி– சி பிணைப்புகள், அதன் ஈர்க்கக்கூடிய இயந்திர வலிமை மற்றும் வெப்ப பாதுகாப்புக்கு பங்களிக்கிறது.
இந்த பாலிஹெட்ரல் அலகுகள் மற்றும் இடைநிலை சங்கிலிகளின் தெரிவுநிலை கட்டடக்கலை அனிசோட்ரோபி மற்றும் உள்ளார்ந்த சிக்கல்களை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இது தயாரிப்பின் இயந்திர பழக்கம் மற்றும் டிஜிட்டல் வீடுகள் இரண்டையும் பாதிக்கிறது.
அலுமினா அல்லது சிலிக்கான் கார்பைடு போன்ற எளிதான பீங்கான்களைப் போலல்லாமல், போரான் கார்பைடின் அணு கட்டமைப்பு கணிசமான கட்டமைப்பு நெகிழ்வுத்தன்மையை அனுமதிக்கிறது, மன அழுத்தம் மற்றும் பதட்டம் மற்றும் கதிர்வீச்சின் கீழ் அதன் செயல்திறனை பாதிக்கும் குறைபாடு உருவாக்கம் மற்றும் கட்டண சுழற்சியை சாத்தியமாக்குகிறது.
1.2 அணு பிணைப்பிலிருந்து நிகழும் உடல் மற்றும் மின்னணு குடியிருப்புகள்
போரான் கார்பைடில் உள்ள கோவலன்ட் பிணைப்பு வலையமைப்பு செயற்கைப் பொருட்களில் சாத்தியமான அதிகபட்ச அங்கீகரிக்கப்பட்ட கடினத்தன்மை மதிப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது.– ரூபி மற்றும் க்யூபிக் போரான் நைட்ரைடுக்கு அடுத்தபடியாக– பொதுவாக வரை 30 செய்ய 38 விக்கர்ஸ் உறுதியான வரம்பில் கிரேடு புள்ளி சராசரி.
அதன் தடிமன் மிகவும் குறைக்கப்படுகிறது (~ 2.52 g/cm SIX), அதை சுற்றி உருவாக்குகிறது 30% அலுமினாவை விட இலகுவான மற்றும் கிட்டத்தட்ட 70% எஃகு விட இலகுவானது, தனிப்பட்ட கவசம் மற்றும் விண்வெளி பாகங்கள் போன்ற எடை-உணர்திறன் பயன்பாடுகளில் ஒரு முக்கிய நன்மை.
போரான் கார்பைடு சிறந்த இரசாயன செயலற்ற தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது, விண்வெளி வெப்பநிலை அளவில் நிறைய அமிலங்கள் மற்றும் ஆன்டாக்சிட்களின் தாக்குதலைத் தாங்கும், அது ஆக்ஸிஜனேற்ற முடியும் என்றாலும் 450 காற்றில் ° C, போரிக் ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது (பி ₂ ஓ ஆறு) மற்றும் co2, இது உயர் வெப்பநிலை ஆக்ஸிஜனேற்ற அமைப்புகளில் கட்டமைப்பு நேர்மையை சமரசம் செய்யலாம்.
இது ஒரு பரந்த பேண்ட்கேப்பைக் கொண்டுள்ளது (~ 2.1 ஈ.வி), உயர் வெப்பநிலை எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் கதிர்வீச்சு கண்டறிதல்களில் சாத்தியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட குறைக்கடத்தியாக வகைப்படுத்துதல்.
மேலும், அதன் உயர் சீபெக் குணகம் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட வெப்ப கடத்துத்திறன் அதை தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஆற்றல் மாற்றத்திற்கான வேட்பாளராக ஆக்குகிறது, குறிப்பாக பாரம்பரிய பொருட்கள் தோல்வியடையும் கடுமையான சூழல்களில்.
(போரான் கார்பைடு செராமிக்)
தயாரிப்பு கூடுதலாக ¹⁰ B ஐசோடோப்பின் உயர் நியூட்ரான் பிடிப்பு குறுக்குவெட்டு காரணமாக தனித்துவமான நியூட்ரான் உறிஞ்சுதலைக் காட்டுகிறது. (பற்றி 3837 வெப்ப நியூட்ரான்களுக்கான களஞ்சியங்கள்), அணு உலை கட்டுப்பாட்டு கம்பிகளில் இது இன்றியமையாததாக உள்ளது, பாதுகாக்கும், மற்றும் எரிவாயு சேமிப்பு விண்வெளி அமைப்புகள் முதலீடு.
2. தொகுப்பு, கையாளுதல், மற்றும் அடர்த்தியில் உள்ள தடைகள்
2.1 தொழில்துறை உற்பத்தி மற்றும் தூள் கட்டுமான முறைகள்
போரோன் கார்பைடு, போரிக் அமிலத்தின் உயர்-வெப்பநிலை கார்போதெர்மல் குறைவினால் பெரும்பாலும் உருவாக்கப்படுகிறது (H ₃ BO ₃) அல்லது போரான் ஆக்சைடு (பி ₂ ஓ ஐந்து) மின்சார ஆர்க் ஹீட்டர்களில் பெட்ரோலியம் கோக் அல்லது கரி போன்ற கார்பன் வளங்களுடன் 2000 ° சி.
பதில் என தொடர்கிறது: 2பி இரண்டு ஓ இரண்டு + 7சி → பி நான்கு சி + 6CO, கரடுமுரடான உருவாக்குகிறது, பீங்கான் கையாளுதலுக்கு பொருத்தமான சப்மிக்ரான் துண்டு அளவுகளை நிறைவேற்ற கணிசமான துருவல் தேவைப்படும் கோண பொடிகள்.
மாற்று தொகுப்பு வழிகளில் சுய-பிரச்சார உயர்-வெப்பநிலை தொகுப்பு அடங்கும் (SHS), லேசர் தூண்டப்பட்ட இரசாயன நீராவி படிவு (CVD), மற்றும் பிளாஸ்மா உதவி நுட்பங்கள், ஸ்டோச்சியோமெட்ரி மற்றும் ஃபிராக்மென்ட் மார்பாலஜி ஆகியவற்றின் மீது சிறந்த கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் தொழில்துறை பயன்பாட்டிற்கு குறைவாக அளவிடக்கூடியது.
அதன் கடுமையான திடத்தன்மை காரணமாக, போரான் கார்பைடை பெரிய பொடிகளாக அரைப்பது ஆற்றல் மிகுந்தது மற்றும் கிராட்டிங் மீடியாவிலிருந்து மாசுபடக்கூடியது, தூய்மையை பராமரிக்க போரான் கார்பைடு வரிசையான ஆலைகள் அல்லது பாலிமெரிக் அரைக்கும் கருவிகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.
இதன் விளைவாக வரும் பொடிகள் கவனமாக அடையாளம் காணப்பட வேண்டும் மற்றும் சீரான பேக்கிங் மற்றும் நம்பகமான சின்டரிங் உத்தரவாதம் அளிக்க வேண்டும்.
2.2 சின்டரிங் வரம்புகள் மற்றும் மேம்பட்ட சேர்க்கை அணுகுமுறைகள்
போரான் கார்பைடு செராமிக் கட்டுமானத்தில் குறிப்பிடத்தக்க சிரமம் அதன் கோவலன்ட் பிணைப்பு தன்மை மற்றும் குறைந்த சுய-பரவல் குணகம் ஆகும்., நிலையான அழுத்தமற்ற சின்டரிங் போது அடர்த்தியை கடுமையாக கட்டுப்படுத்துகிறது.
நெருங்கும் வெப்பநிலையிலும் 2200 ° சி, அழுத்தம் இல்லாத சின்டரிங் பொதுவாக 80 கொண்ட பீங்கான்களை உற்பத்தி செய்கிறது– 90% கல்வி தடிமன், இயந்திர சகிப்புத்தன்மை மற்றும் பாலிஸ்டிக் செயல்திறனைக் குறைக்கும் எஞ்சிய போரோசிட்டியை விட்டுச்செல்கிறது.
இதை வெல்ல, சூடான தள்ளுதல் போன்ற மேம்பட்ட அடர்த்தி நுட்பங்கள் (ஹெச்பி) மற்றும் சூடான ஐசோஸ்டேடிக் தள்ளுதல் (இடுப்பு) பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஹாட் புஷ்ஷிங் ஒரு ஆக்சியல் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறது (பொதுவாக 30– 50 MPa) இடையில் வெப்பநிலையில் 2100 ° C மற்றும் 2300 ° சி, துண்டு மறுசீரமைப்பு மற்றும் பிளாஸ்டிக் சிதைவை ஊக்குவிக்கிறது, தடிமன் அதிகமாக அனுமதிக்கிறது 95%.
ஐசோஸ்டேடிக் வாயு அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் HIP இன்னும் அடர்த்தியை மேம்படுத்துகிறது (100– 200 MPa) இணைத்த பிறகு, மூடிய துளைகளை நீக்குதல் மற்றும் மேம்பட்ட விரிசல் கடினத்தன்மையுடன் முழு அடர்த்தியை அடைதல்.
கார்பன் போன்ற சேர்க்கைகள், சிலிக்கான், அல்லது உலோகப் போர்டுகளை மாற்றவும் (எ.கா., TiB TWO, CrB TWO) சில சமயங்களில் சின்டெரபிலிட்டியை அதிகரிக்கவும் தானிய வளர்ச்சியைத் தடுக்கவும் சிறிய அளவில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன, அவை திடத்தன்மை அல்லது நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் திறனை சிறிது குறைக்கலாம்.
இந்த முன்னேற்றங்கள் இருந்தபோதிலும், தானிய எல்லை பலவீனம் மற்றும் உள்ளார்ந்த உடையக்கூடிய தன்மை ஆகியவை இடைவிடாத சவால்களாக தொடர்கின்றன, குறிப்பாக துடிப்பான ஏற்றுதல் நிலைமைகளின் கீழ்.
3. தீவிர ஏற்றுதல் நிபந்தனைகளின் கீழ் இயந்திர செயல்கள் மற்றும் செயல்திறன்
3.1 பாலிஸ்டிக் எதிர்ப்பு மற்றும் தோல்வி அமைப்புகள்
போரான் கார்பைடு உடல் கவசத்தில் இலகுரக பாலிஸ்டிக் பாதுகாப்பிற்கான முதன்மையான பொருளாக பரவலாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது., கார் முலாம், மற்றும் விமான பாதுகாப்பு.
அதன் உயர் உறுதியானது, கவச-துளையிடும் தோட்டாக்கள் மற்றும் துண்டுகள் போன்ற உள்வரும் எறிகணைகளை சரியாக மோசமடையச் செய்து, சிதைக்க உதவுகிறது., கிராக் கொண்ட அமைப்புகள் வழியாக இயக்க சக்தியை சிதறடிக்கும், மைக்ரோகிராக்கிங், மற்றும் உள்ளூர் நிலை மாற்றம்.
இருப்பினும், போரான் கார்பைடு எனப்படும் ஒரு நிகழ்வைக் காட்டுகிறது “அதிர்ச்சியின் கீழ் உருமாற்றம்,” எங்கே, அதிவேக தாக்கத்தின் கீழ் (பொதுவாக > 1.8 கிமீ/வி), படிக அமைப்பு ஒழுங்கற்றதாக உடைகிறது, சுமை தாங்கும் திறன் இல்லாத உருவமற்ற கட்டம், சோகமான தோல்வியை விளைவித்தது.
இந்த அழுத்தம் தூண்டப்பட்ட அமார்ஃபிசேஷன், இன்-சிட்டு எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் மற்றும் TEM ஆய்வுகள் மூலம் கவனிக்கப்பட்டது, தீவிர வெட்டு அழுத்தத்தின் கீழ் ஐகோசஹெட்ரல் அமைப்புகள் மற்றும் C-B-C சங்கிலிகளின் முறிவுக்குக் காரணம்.
இதைத் தணிப்பதற்கான முயற்சிகள் தானிய முன்னேற்றத்தைக் கொண்டிருக்கின்றன, கூட்டு பாணி (எ.கா., பி நான்கு C-SiC), மற்றும் எலும்பு முறிவு பெருக்கத்தை தாமதப்படுத்த மற்றும் துண்டு துண்டாக இருக்க வளைந்து கொடுக்கும் இரும்புகள் கொண்ட மேற்பரப்பு பகுதி.
3.2 உடைகள் எதிர்ப்பு மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகள்
கடந்த பாதுகாப்பு, போரான் கார்பைட்டின் சிராய்ப்பு எதிர்ப்பு, கடுமையான உடைகள் உட்பட வணிகப் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது, மணல் வெட்டுதல் முனைகள் போன்றவை, நீர் ஜெட் வெட்டு குறிப்புகள், மற்றும் அரைக்கும் ஊடகம்.
அதன் திடத்தன்மை டங்ஸ்டன் கார்பைடு மற்றும் அலுமினாவை விட அதிகமாக உள்ளது, நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் உயர்-செயல்திறன் உற்பத்தி வளிமண்டலத்தில் பராமரிப்பு செலவுகளை குறைக்க வழிவகுக்கிறது.
போரான் கார்பைடிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் கூறுகள் விரைவான அழிவின்றி உயர் அழுத்த சிராய்ப்பு ஓட்டத்தின் கீழ் செயல்பட முடியும், செயல்முறையின் போது வெப்ப அதிர்ச்சி மற்றும் இழுவிசை அழுத்தங்களைத் தடுக்க கவனமாக இருக்க வேண்டும்.
அணுசக்தி அமைப்புகளில் அதன் பயன்பாடு கூடுதலாக எரிவாயு கையாளுதல் அமைப்புகளில் உடைகள்-எதிர்ப்பு கூறுகளை அடைகிறது, இயந்திரத் துணிவு மற்றும் நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் இரண்டும் தேவைப்படும்.
4. அணுசக்தியில் மூலோபாய பயன்பாடுகள், விண்வெளி, மற்றும் வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்கள்
4.1 நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் மற்றும் கதிர்வீச்சு பாதுகாப்பு தீர்வுகள்
போரான் கார்பைட்டின் மிக முக்கியமான இராணுவமற்ற பயன்பாடுகளில் ஒன்று அணு ஆற்றலில் உள்ளது, இது கட்டுப்பாட்டு துருவங்களில் நியூட்ரான்-உறிஞ்சும் பொருளாக செயல்படுகிறது, மூடல் துகள்கள், மற்றும் கதிர்வீச்சு பாதுகாப்பு கட்டமைப்புகள்.
¹⁰ B ஐசோடோப்பின் அதிக செல்வம் காரணமாக (பொதுவாக ~ 20%, எனினும் > என வளப்படுத்த முடியும் 90%), போரான் கார்பைடு ¹⁰ B வழியாக வெப்ப நியூட்ரான்களை திறமையாகப் பிடிக்கிறது(n, அ)ஏழு லி பதில், தயாரிப்புக்குள் எளிதில் அடங்கிய ஆல்பா துண்டுகள் மற்றும் லித்தியம் அயனிகளை உருவாக்குகிறது.
இந்த எதிர்வினை கதிரியக்கமற்றது மற்றும் மிகக் குறைந்த நீண்ட கால துணை தயாரிப்புகளை உருவாக்குகிறது, காட்மியம் அல்லது ஹாஃப்னியம் போன்ற மாற்றுகளை விட போரான் கார்பைடை மிகவும் பாதுகாப்பானதாகவும், மிகவும் நிலையானதாகவும் ஆக்குகிறது..
இது அழுத்தப்பட்ட நீர் ஆக்டிவேட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது (PWRகள்), கொதிக்கும் நீர் உலைகள் (BWRகள்), மற்றும் ஆராய்ச்சி செயல்பாட்டாளர்கள், பொதுவாக சிண்டர் செய்யப்பட்ட துகள்கள் வடிவில், உடையணிந்த குழாய்கள், அல்லது கலப்பு பேனல்கள்.
நியூட்ரான் கதிர்வீச்சின் கீழ் அதன் நிலைத்தன்மை மற்றும் பிளவு தயாரிப்புகளை பராமரிக்கும் திறன் ஆகியவை ஆக்டிவேட்டர் பாதுகாப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு நீண்ட ஆயுளை மேம்படுத்துகின்றன.
4.2 விண்வெளி, தெர்மோஎலக்ட்ரிக்ஸ், மற்றும் எதிர்கால பொருள் எல்லைகள்
விண்வெளியில், போரான் கார்பைடு ஹைப்பர்சோனிக் கார் முன்னணி பக்கங்களில் பயன்படுத்த கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, அங்கு அதன் உயர் உருகும் காரணி (~ 2450 ° சி), குறைக்கப்பட்ட தடிமன், மற்றும் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு உலோக கலவைகள் மீது நன்மைகளை வழங்குகிறது.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கேஜெட்களில் அதன் திறன் அதன் உயர் சீபெக் குணகம் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகியவற்றிலிருந்து வருகிறது., ஆழமான விண்வெளி ஆய்வுகள் அல்லது அணுசக்தியால் இயங்கும் அமைப்புகள் போன்ற கடுமையான வளிமண்டலங்களில் கழிவு வெப்பத்தை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்ற உதவுகிறது.
மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் கட்டிடக்கலை மின்னணுவியலுக்கான கடினத்தன்மை மற்றும் மின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்க கார்பன் நானோகுழாய்கள் அல்லது கிராபெனின் கொண்ட போரான் கார்பைடு அடிப்படையிலான கலவைகளை நிறுவுவதற்கான ஆய்வும் நடந்து வருகிறது..
மேலும், அதன் குறைக்கடத்தி கட்டிடங்கள் கதிர்வீச்சு-கடினப்படுத்தப்பட்ட உணர்திறன் அலகுகள் மற்றும் பகுதி மற்றும் அணுக்கரு பயன்பாடுகளுக்கான கண்டறிதல் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன..
மறுபரிசீலனையில், போரான் கார்பைடு பீங்கான்கள் அதீத இயந்திர செயல்திறனின் சந்திப்பில் ஒரு அடித்தளப் பொருளைக் குறிக்கின்றன, அணு வடிவமைப்பு, மற்றும் உற்பத்தி முன்னேற்றம்.
அதி-உயர் திடத்தன்மையின் ஒரு வகையான கலவை, குறைக்கப்பட்ட தடிமன், மற்றும் நியூட்ரான் உறிஞ்சும் திறன் பாதுகாப்பு மற்றும் அணு நவீன தொழில்நுட்பங்களில் அதை ஈடுசெய்ய முடியாததாக ஆக்குகிறது, அதன் ஆற்றலை விண்வெளியில் விரிவுபடுத்துவதற்கு தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி ஆய்வு உள்ளது, ஆற்றல் மாற்றம், மற்றும் அடுத்த தலைமுறை கலவைகள்.
சுத்திகரிப்பு உத்திகள் அதிகரிக்கும் மற்றும் புதிய கூட்டு வடிவமைப்புகள் வெளிப்படுகின்றன, போரான் கார்பைடு நிச்சயமாக மிகவும் தேவைப்படும் தொழில்நுட்ப தடைகளுக்கு பொருட்கள் கண்டுபிடிப்புகளின் முன்னணி விளிம்பில் இருக்கும்..
5. விநியோகஸ்தர்
அட்வான்ஸ்டு செராமிக்ஸ் அக்டோபரில் நிறுவப்பட்டது 17, 2012, ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட உயர் தொழில்நுட்ப நிறுவனமாகும், உற்பத்தி, செயலாக்கம், பீங்கான் தொடர்புடைய பொருட்கள் மற்றும் தயாரிப்புகளின் விற்பனை மற்றும் தொழில்நுட்ப சேவைகள். எங்கள் தயாரிப்புகளில் போரான் கார்பைடு செராமிக் தயாரிப்புகள் அடங்கும் ஆனால் அவை மட்டும் அல்ல, போரான் நைட்ரைடு செராமிக் பொருட்கள், சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் பொருட்கள், சிலிக்கான் நைட்ரைடு செராமிக் பொருட்கள், சிர்கோனியம் டை ஆக்சைடு பீங்கான் பொருட்கள், முதலியன. நீங்கள் ஆர்வமாக இருந்தால், தயவு செய்து எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.([email protected])
குறிச்சொற்கள்: போரான் கார்பைடு, போரான் செராமிக், போரான் கார்பைடு செராமிக்
அனைத்து கட்டுரைகளும் படங்களும் இணையத்தில் இருந்து வந்தவை. ஏதேனும் பதிப்புரிமைச் சிக்கல்கள் இருந்தால், நீக்க சரியான நேரத்தில் எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.
எங்களை விசாரிக்கவும்




















































































