1. Te mau tao'a tumu e te mau hoho'a no te Boron Carbide
1.1 Te hamaniraa i te mau hu'ahu'a atomi e te fifi o te hamaniraa
(Boron Carbide)
Boron (B E FA C) No to ' na amuiraa otahi roa ' ' e o te itoito rahi, o te hoê ïa o te mau tao'a nehenehe roa ' ' e e te faufaa roa ' ' e i te pae no te mau ravea apî, iti, e te aravihi faahiahia no te huti i te neutron.
I te pae no te chemical, o te hoê ïa tao'a e ere na te mau hu'ahu'a atomi boron e te carbon, e te hoê tata'uraa B 4 C, noa ' tu e e nehenehe to ' na huru mau e taui mai te B 4 C e tae atu i te B 10. PAE C, Te faaite ra te reira i te hoê huru huru rau rahi e faaterehia ra e te tahi atu mau faanahoraa i roto i to ' na ahu tioata fifi.
No roto mai te hoho'a tioata o te boron i te faanahoraa rhombohedral (R3̄m), Ua faaitehia na roto i te hoê faanahoraa e toru ahu o te mau icosahedra 12-atomi– Te mau putuputuraa o te mau hu'ahu'a boron– C-B-C e aore râ, C-C i ni'a i te ti'a.
Teie mau hoho'a, e 11 hu'ahu'a boron e 1 hu'ahu'a atomi (B 11 C), ua taaihia ratou i te B puai faahiahia– B, B– C, e C– C, Te turu ra i to ' na puai faahiahia e to ' na parururaa i te veavea.
E faatupu te iteraa i teie mau pǔpǔ polyhedral e te mau mekameka i rotopu i te mau anisotropy e te mau fifi i roto, o te faaino i te mau peu matini e te mau fare mamati o te tao'a.
Taa ê noa'tu i te mau tao'a tahi ohie a'e mai te alumina aore ra te silicon carbide, E nehenehe te mau hoho'a atomi a boron carbide e faati'a i te mau tauiraa rahi, ma te faati'a i te haamauraa i te mau hape e te haaparareraa i te moni o te faaino i te ohipa i roto i te hepohepo, te ahoaho, e te mau hihi.
1.2 Te mau vahi faaearaa i te pae tino e te mau rave'a roro uira no roto mai i te mau taairaa atomi
Te faatupu nei te faanahoraa o te taairaa i roto i te boron carbide i te hoê o te mau faufaa teitei roa ' ' e o te mau tao'a hamanihia– te piti o te ruby e te boron nitride– mai te 30 a 38 Te faito au noa o te faito i nia i te anairaa Vickers.
Ua iti roa to ' na matotoraa (~ 2.52 g/cm ONO), te raveraa i te reira 30% mâmâ a'e i te alumina e fatata 70% mâmâ a'e i te feruri, te hoê tuhaa faufaa rahi i roto i te mau faaohiparaa i te poihâ, mai te mau paruru tata'itahi e te mau tuhaa o te reva.
E mea faahiahia roa te boron carbide, I te faito anuvera o te reva, ua faaruru i te mau ati e rave rahi e te mau antacides, noa ' tu e e nehenehe te reira e ino 450 ° C i roto i te reva, te hamaniraa i te pape boric (B 2 O ONO) e co2, o te nehenehe e faaino i te parau-ti'a i roto i te mau vahi ve'ave'a teitei.
E bandgap rahi to'na (~ 2.1 eV), te faataaraa i te reira ei rave'a haaparareraa parau e nehenehe e faaohipahia i roto i te mau rave'a roro uira teitei e te mau rave'a hi'opo'araa.
Roa, Ua riro te Seebeck teitei e te faaitiraa mai i te aratairaa i te veavea ei ravea no te tauiraa i te ito thermoelectric, i roto iho â râ i te mau vahi fifi i reira te mau tao'a tahito e ore ai e manuïa.
(Boron Carbide)
Hau atu â, no te faito teitei o te mau neutron o te 10 B isotope, te faaite ra teie tao'a i te hoê hu'ahu'a neutron rahi (i 3837 Te mau fare vairaa maa no te mau neutron), no te mea hoi e mea faufaa roa te reira i roto i te mau amo atomi, te parururaa, e te mau rave'a no te tape'a i te mǎhu.
2. Te faanahoraa, Te faatereraa, e te mau fifi i roto i te Densification
2.1 Te mau rave'a no te hamaniraa i te mau fare hamaniraa tauihaa e te paura
I te rahiraa o te taime, e hamanihia te boron carbide na roto i te hoê faaitiraa rahi o te ati boric (H 3 BO 3) e aore râ, te hu'ahu'a boron (B 2 O PAE) e te mau tao'a tahi carbone mai te coke petroleum aore ra te maramarama i roto i te mau matini faahanahana uira 2000 ° C.
Te vai ra te pahonoraa mai teie te huru: 2B E RUA O E RUA + 7C → B E FA C + 6CO, te faatupu i te ma'i, te mau paura angular o te titau i te hoê miro rahi no te faatupu i te mau rahi o te mau hu'ahu'a submicron e tano no te faaohiparaa i te mau tao'a tahi.
I roto i te tahi atu mau e'a, te vai ra te hoê faanahoraa no te ve'ave'a teitei (SHS), te hu'ahu'a laser (CVD), e te mau rave'a plasma, e faaohipa maitai a'e te reira i te stoichiometry e te mau hu'ahu'a, e ere râ i te mea ohie roa ia faaohipa i te mau fare hamaniraa tauihaa.
No to ' na etaeta rahi, E mea titau-rahi-hia te ito e e mea ohie roa ia faainohia e te mau rave'a haaparareraa parau no te hutiraa i te boron carbide ei mau paura rahi, No te tape'a i te viivii ore, e titauhia ia faaohipa i te mau miro boron carbide e aore râ, te mau rave'a huri polymeric.
E tia ia faataa-maitai-hia e ia faaore i te mau paura i noaa mai no te haapapu i te hoê â tapo'iraa e te sintering tiaturihia.
2.2 Te mau oti'araa e te mau rave'a haaparareraa parau
Te hoê fifi rahi i roto i te paturaa o te boron carbide, o to'na ïa huru taairaa e te faito iti o te haaparareraa ia'na iho, o te haafifi rahi i te densification i roto i te sintering aita e faaheporaa.
I te mau anuvera atoa e fatata mai ra 2200 ° C, I te rahiraa o te taime, e hamanihia te mau porcelains e 80– 90% o te matotoraa o te haapiiraa, ma te vaiiho i te toea o te porosity o te faaino i te itoito o te matini e te aravihi o te ballistic.
No te upooti'a i ni'a i te reira, Te mau rave'a densification haereraa i mua mai te tura'iraa ve'ave'a (HP) e te ve'ave'a isostatic (MANAVA) E faaohipahia.
E faatupu te turairaa veavea i te hepohepo uniaxial (i te rahiraa o te taime– 50 MPa) i te anuvera i rotopu 2100 ° C e 2300 ° C, te faaitoitoraa i te faanahoraa faahou i te mau hu'ahu'a e te tauiraa o te mau hu'ahu'a, ma te vaiiho i te matotoraa ia hau atu i te 95%.
Na roto i te faaohiparaa i te faaheporaa mǎhu isostatic, e haamaitai rahi a'e te HIP i te î (100– 200 MPa) i muri a'e i te tapo'iraa, Te faaoreraa i te mau pore piri e te fariiraa i te hoê density fatata roa e te haamaitai i te etaeta o te mau hu'ahu'a.
Te mau tao'a tahi mai te carbon, silicon, e aore râ, taui i te mau borides metala (e.g., TiB RUA, CrB RUA) I te tahi mau taime, e faaôhia te reira i roto i te hoê faito iti no te faarahi i te sinterability e no te haafifi i te tupuraa o te huero, noa ' tu e e nehenehe ratou e faaiti rii i te itoito aore ra te aravihi no te huti mai i te mau neutron.
Noa ' tu teie mau haereraa i mua, E riro noa â te paruparu o te otia o te huero ei mau fifi tamau, i roto iho â râ i te mau huru tupuraa puai.
3. Te mau ohipa matini e te ha'utiraa i roto i te mau huru oraraa fifi roa
3.1 Te mau rave'a no te pato'iraa e te pau
Ua farii-rahi-hia te boron carbide ei tao'a matamua no te parururaa i te mau mauhaa tama'i o te tino, te tapo'iraa i te pereoo, e te paruru o te manureva.
No to'na puai rahi, e nehenehe ta'na e ino e e faaino i te mau ofa'i i roto mai mai te mau mauhaa tama'i e te mau hu'ahu'a, Te faaoreraa i te mana kinetic na roto i te mau faanahoraa e vai ra i roto i te tata'uraa, te mau hu'ahu'a, e te tauiraa o te vahi iho.
Ia faatōfā, Te faaite ra te boron carbide i te hoê ohipa i piihia “amorphization i raro a'e i te hitimahuta,” i hea, i raro a'e i te hoê faahopearaa rahi (I te rahiraa o te taime > 1.8 km/s), e vavahi - roa - hia te hamaniraa tioata i roto i te hoê huru ino, amorphous o te ore e nehenehe e amo i te hopoi'a, o te faatupu i te hoê pau rahi.
Ua faatupu teie faaheporaa i te amorphization, Ua itehia na roto i te mau titorotororaa X-ray e te TEM, Ua faatupu te reira i te vavahiraa o te mau faanahoraa icosahedral e te mau mekameka C-B-C i roto i te hepohepo rahi.
Te mau tamataraa no te faaiti i te reira, o te haamaitairaa ïa i te huero, huru papa'i (e.g., B E FA C-SiC), e te vahi i ni'a i te fenua tei tapo'ihia i te mau fetia no te faataime i te parareraa o te mau avae e te mau avae.
3.2 Te mau faaohiparaa i te mau ohipa tapihooraa e te mau ahu
Parururaa i mutaa ihora, No te patoiraa i te vavahiraa o te boron carbide, e mea maitai roa ïa no te mau ohipa tapihooraa e tae noa ' tu te ahu ino, mai te mau hu'ahu'a one, Te mau a'oraa no te tapa'o i te pape, e te mau rave'a haaparareraa.
Ua rahi a'e to ' na itoito i te mau tungsten carbide e te alumina, no te faaroa i te oraraa e no te faaiti i te moni no te tape'a i te mau rave'a hamaniraa tauihaa teitei.
E nehenehe te mau hu'ahu'a no roto mai i te boron carbide e ohipa i raro a'e i te mau taheraa toto rahi ma te haamou oioi ore, noa ' tu e e titauhia te haapaoraa no te arai i te mau hepohepo rahi e te mau hepohepo i te roaraa o te ohipa.
Hau atu â, e nehenehe to ' na faaohiparaa i roto i te mau faanahoraa atomi e naeahia i te mau hu'ahu'a o te mau faanahoraa no te faatere i te mǎhu, i reira te puai o te matini e te hutiraa mai i te mau neutron e titauhia ' i.
4. Te mau faaohiparaa rave'a i roto i te mau mauhaa atomi, Te mau reva, e te mau rave'a aravihi apî
4.1 Te mau rave'a no te paruru i te mau neutron e te mau hihi
Te vai noa ra te hoê o te mau faaohiparaa faufaa roa ' ' e o te boron carbide i roto i te ito atomi, i reira te reira e riro ai ei tao'a neutron i roto i te mau pou faatere, mau hu'ahu'a, e te mau faanahoraa paruru i te hihi.
No te moni rahi o te 10 B isotope (~ 20%, Teie râ, e nehenehe e faarahi i te > 90%), E nehenehe te boron carbide e hopu maitai i te mau neutron veavea na roto i te 10 B(n, te)hitu pahonoraa a Li, te hamaniraa i te mau hu'ahu'a alpha e te mau anioni lithium o te nehenehe e itehia i roto i te tao'a.
E ere teie pahonoraa i te mea radioactive e e mea iti roa te mau tao'a ino e tupu mai, no te faariro i te boron carbide ei mea paruru a'e e ei mea papû a'e i te mau ravea mai te cadmium aore ra te hafnium.
E faaohipahia te reira i roto i te mau matini faaora pape (PWRs), Te mau reactor pape pu'e (BWRs), e te mau rave'a maimiraa, I te rahiraa o te taime, i roto i te mau hu'ahu'a sintered, nga tubes ahu, e aore râ, te mau hoho'a.
Na to ' na vai - maitai - raa i raro a'e i te mau hihi neutron e to ' na aravihi no te tapea i te mau tao'a hu'ahu'a e haamaitai i te parururaa e te vai - maitai - raa, e te oraraa roa.
4.2 Te mau reva, Te mau rave'a uira, e te mau oti'a materia no a muri a'e
I roto i te reva, Ua itehia te boron carbide no te faaohipa i roto i te mau pae o te pereoo hypersonic, i reira to'na faito re'are'a teitei (~ 2450 ° C), faaiti i te matotoraa, e te horoa ra te patoiraa i te veavea i te mau haamaitairaa i nia i te mau tao'a metala.
No roto mai te faito teitei o te Seebeck e te faaitiraa i te aratairaa i te veavea i to ' na aravihi i roto i te mau ravea uira, I roto i te mau vahi ino mai te mau uiuiraa hohonu aore ra te mau faanahoraa atomi, e nehenehe te mahanahana o te mau hu'ahu'a e taui oioihia ei ito uira.
Te faaterehia atoa ra te hoê haapiiraa no te haamau i te mau rave'a roro uira e te mau nanotubes carbon e aore râ, te graphene no te haamaitai i te etaeta e te arata'iraa uira no te mau rave'a roro uira rau.
Roa, E faaohipahia to'na mau fare semiconductor i roto i te mau matini roro uira e te mau rave'a no te mau vahi e te mau mauhaa atomi.
I roto i te recap, Te faahoho'a ra te mau porcelains boron i te hoê tao'a niu i te putuputuraa o te aravihi rahi roa ' ' e, te hoê hoho'a atomi, e te hamaniraa i te haereraa i mua.
Te hoê anoiraa o te itoito teitei, faaiti i te matotoraa, e no te aravihi no te huti i te mau neutron, eita te reira e nehenehe e monohia i roto i te parururaa e te mau ravea aravihi apî o te mau mauhaa atomi, Noa ' tu e te vai noa ra te maimiraa tamau no te faarahi i to ' na ito i nia i te reva, tauiraa o te ito, e te mau rave'a no te u'i i muri mai.
A maraa ' i te mau ravea haamaitai e a tupu mai ai te mau hoho'a apî, E vai noa te boron carbide i nia i te hiti o te mau ravea apî no te mau fifi rahi roa ' ' e o te mau ravea aravihi apî.
5. Taata tufa
Ua haamauhia te mau Ceramics aravihi i te ava'e atopa i te matahiti 1999 17, 2012, Ua riro te hoê taiete aravihi rahi ei rave'a no te maimiraa e te faahoturaa, Farereira'a, te faaauraa, te hooraa e te mau ohipa aravihi o te mau tao'a e te mau tao'a. I roto i ta tatou mau tao'a, te vai ra te mau tao'a Boron Carbide Ceramic, Te mau tao'a ahu boron, Te mau tao'a ahu no te silicon carbide, Te mau tao'a ahu, Te mau tao'a tahi no te zirconium, e tē vai atura. Mai te mea e, te anaanatae ra outou, Aita e feaaraa ia farerei ia matou.(Nanorun)
Tags: Boron, Boron, Boron Carbide
No ǒ mai te mau tumu parau e te mau hoho'a atoa i te Internet. Mai te mea e, te vai ra te tahi mau fifi, A faaite mai ia matou i te taime no te tumâ.
A ui ia matou