1. Taxi SIX ning asosiy kimyosi va kristallografik dizayni
1.1 Borga boy ramka va elektron tarmoqli ramka
(Kaltsiy geksaboridi)
Kaltsiy geksaboridi (TAKSI ₆) Bu noyob yer va ishqoriy yer geksaboridlari oqimidan kelib chiqadigan stexiometrik metall boriddir., ionlarning yagona aralashmasi bilan ajralib turadi, kovalent, va metall bog'lanish sifatlari.
Uning kristall tuzilishi kubik CsCl tipidagi panjarani qabul qiladi (kosmik guruhi Pm-3m), Bu erda kaltsiy atomlari kub chetlarida va bor oktaedrasining murakkab uch o'lchovli ramkasida yashaydi. (B ₆ qurilmalari) tana inshootida qoladi.
Har bir bor oktaedri yuqori darajada simmetrik joylashuvda kovalent biriktirilgan olti bor atomidan iborat., qattiq yaratish, elektropozitiv kaltsiy atomidan xarajatlarni o'tkazish orqali qo'llab-quvvatlanadigan elektron etishmasligi tarmoq.
Ushbu xarajatlarni uzatish qisman yuklangan uzatish diapazoniga olib keladi, taksi oltitasini keramika mahsuloti uchun g'ayrioddiy yuqori elektr o'tkazuvchanligi bilan ta'minlash– buyrug'i bo'yicha 10 ⁵ S/m xona harorati darajasida– taxminan 1,0 bo'lgan katta tarmoqli oralig'iga qaramay– 1.3 eV optik yutilish va fotoemissiya tadqiqotlari natijasida aniqlangan.
Bu sirning boshlanishi– katta o'tkazuvchanlik bilan yonma-yon mavjud– keng qamrovli o‘rganish mavzusiga aylandi, ichki nuqson holatlarining ko'rinishini ko'rsatadigan tushunchalar bilan, sirt o'tkazuvchanligi, yoki polaron o'tkazuvchanlik mexanizmlari, shu jumladan mahalliylashtirilgan elektron-fonon birikmasi.
Oxirgi birinchi printsiplar hisob-kitoblari minimal uzatish diapazoni asosan Ca 5d orbitallaridan olinadigan dizaynni qo'llab-quvvatlaydi., valentlik zonasida esa B 2p holatlari ustunlik qiladi, nozik ishlab chiqarish, elektron harakatini ta'minlovchi dispersiv tarmoqli.
1.2 Ekstremal masalalarda issiqlik va mexanik xavfsizlik
Olovga chidamli keramika sifatida, TAXICAB ₆ ajoyib issiqlik barqarorligini ko'rsatadi, erish nuqtasidan oshib ketganda 2200 ° C gacha va inert yoki changyutgich sozlamalarida ahamiyatsiz vazn yo'qotish 1800 ° C.
Uning yuqori parchalanish harorati va past bug 'bosimi uni yuqori haroratli me'moriy va amaliy ilovalar uchun mos qiladi, bu erda termal tashvish ostida moddiy halollik muhim ahamiyatga ega..
Mexanik tarzda, CaB ₆ taxminan 25 Vickers qattiqligiga ega– 30 Gpa, uni eng qattiq ma'lum bo'lgan boridlar qatoriga qo'yish va B ning chidamliligini aks ettiradi– B oktaedral ramka ichidagi kovalent bog'lanishlar.
Material shuningdek, issiqlik kengayishining past koeffitsientini ko'rsatadi (~ 6.5 × 10 ⁻⁶/ K), ajoyib termal zarba qarshiligiga hissa qo'shadi– tez isitish va sovutish davrlariga asoslangan qismlar uchun hal qiluvchi sifat.
Bu turar-joy mulklari, eritilgan po'latlar va cüruflarga nisbatan kimyoviy inertlik bilan birlashtirilgan, uning tigellarda ishlatilishini asoslaydi, termojuft qoplamalari, va metallurgiya va sanoatni qayta ishlash muhitida yuqori haroratni aniqlash qurilmalari.
( Kaltsiy geksaboridi)
Bundan tashqari, TAXICAB ₆ quyida sanab o'tilgan oksidlanishga nisbatan ajoyib qarshilikni ochib beradi 1000 ° C; shunga qaramay, bu chegaradan yuqori, sirt maydoni kaltsiy borat va borik oksidga oksidlanishi mumkin, oksidlovchi muhitda himoya qoplamalarini yoki operatsion boshqaruvni talab qiladi.
2. Sintez yo'llari va mikrostruktura dizayni
2.1 An'anaviy va ilg'or ishlab chiqarish texnikasi
Yuqori tozalikdagi taksi olti sintezi odatda yuqori haroratlarda kaltsiy va bor prekursorlari o'rtasidagi qattiq holatdagi reaktsiyalarni o'z ichiga oladi..
Odatiy usullar kaltsiy oksidini kamaytirishni o'z ichiga oladi (CaO) bor karbid bilan (B ₄ C) yoki o'rtasidagi harorat darajalarida inert yoki vakuum sharoitida muhim bor 1200 ° C va 1600 ° C. ^
. To'rtinchi taksi yoki IKKI taksi kabi qo'shimcha bosqichlar paydo bo'lishining oldini olish uchun javobni yaxshilab tartibga solish kerak., elektr va mexanik ish faoliyatini yomonlashtirishi mumkin.
Muqobil texnikalar karbotermik pasayishdan iborat, yoyning erishi, va yuqori energiyali sharli frezalash yordamida mexanokimyoviy sintez, javob harorati darajasini pasaytirishi va kukun bir xilligini oshirishi mumkin.
Zich seramika komponentlari uchun, issiq presslash kabi sinterlash usullari (HP) yoki plazma sinterlanishini ishga tushiring (SPS) don o'sishini kamaytirish va katta mikro tuzilmalarni saqlab qolish bilan birga nazariy zichlikka yaqinlikni ta'minlash uchun ishlatiladi..
SPS, maxsus, past haroratlarda va qisqaroq turish vaqtlarida tez mustahkamlash imkonini beradi, kaltsiyning uchuvchanligi xavfini kamaytirish va stokiyometriyani saqlash.
2.2 Uyni sozlash uchun doping va kimyoni chiqarish
CaB ₆ tadqiqotidagi eng muhim yutuqlardan biri uning raqamli va termoelektrik turar-joy yoki tijorat xususiyatlarini ataylab doping va nuqsonli muhandislik bilan moslashtirish qobiliyatidir..
Kaltsiyni lantan bilan almashtirish (The), seriy (Ce), yoki boshqa nodir yer elementlari qo'shimcha to'lov provayderlarini joriy qiladi, elektr o'tkazuvchanligini sezilarli darajada oshiradi va n-tipli termoelektrik harakatlarga imkon beradi..
Xuddi shunday, Borni uglerod yoki azot bilan qisman almashtirish Fermi darajasiga yaqin shtatlarning qalinligini sozlashi mumkin., Seebek koeffitsientini va umumiy termoelektrik qiymatni oshirish (ZT).
O'ziga xos muammolar, ayniqsa kaltsiy ishlari, o'tkazuvchanlikni aniqlashda ham muhim rol o'ynaydi.
Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, taksi oltitasi odatda yuqori haroratda ishlov berish paytida uchuvchanlik tufayli kaltsiy etishmovchiligini ko'rsatadi., ba'zi namunalarda teshik o'tkazuvchanligi va p-tipli harakatlarga olib keladi.
Sintez paytida atmosferani aniq nazorat qilish va inkapsulyatsiya orqali stoxiometriyani tartibga solish, shuning uchun raqamli va quvvatni o'zgartirish dasturlarida takrorlanadigan samaradorlik uchun juda muhimdir..
3. Taksidagi amaliy xususiyatlar va jismoniy fantazm ₆
3.1 Istisno elektron razryad va dala razryad ilovalar
CaB ₆ past ish funktsiyasi bilan mashhur– taxminan 2.5 eV– barqaror keramika mahsulotlari uchun eng maqbul narxlardan biri– uni termion va hududiy elektron emitentlar uchun ajoyib nomzod qiladi.
Ushbu turar-joy yoki tijorat mulki yuqori elektron kontsentratsiyasi va foydali sirt dipol joylashuvi aralashmasidan kelib chiqadi., volfram kabi an'anaviy mahsulotlardan farqli ravishda past haroratlarda samarali elektron emissiyasini ta'minlaydi. (ish funktsiyasi ~ 4.5 eV).
Shuni dastidan; shu sababdan, TAXICAB SIX asosidagi katodlar elektron nurli asboblarda qo'llaniladi, skanerlash elektron mikroskopik linzalari, shu jumladan (QAYSI), elektron nurli payvandchilar, va mikroto'lqinli quvurlar, bu erda ular uzoq umr ko'rishni ta'minlaydi, ish haroratining pasayishi, va an'anaviy emitentlarga qaraganda yuqori yorqinlik.
Nanostrukturali taksining oltita filmi va sochlari o'tkir g'oyalar bilan mintaqaviy elektr maydonining mustahkamligini oshirib, maydonning zaryadsizlanishini yanada yaxshilaydi., changyutgich mikroelektronika va tekis panelli displey ekranlarida katodning salqin ishlashini ta'minlaydi..
3.2 Neytronlarni yutish va radiatsiyadan himoya qilish imkoniyatlari
CaB ₆ ning qo'shimcha muhim qobiliyati uning neytronlarni singdirish qobiliyatidadir, asosan ¹⁰ B izotopining yuqori termal neytronni tutib olish kesimi tufayli (3837 omborlar).
Tabiiy bor quyidagilardan iborat 20% ¹⁰ B, va katta ¹⁰ B materiali bilan boyitilgan CaB olti neytronni himoya qilish samaradorligini oshirish uchun moslashtirilishi mumkin.
Neytron ¹⁰ B yadrosi tomonidan qayd etilganda, ¹⁰ B yadro reaksiyasini boshlaydi(n, a)⁷ Li, material ichida qulay tarzda to'xtatilgan alfa zarralari va litiy ionlarini chiqarish, neytron nurlanishini zararsiz zaryadlangan qismlarga aylantirish.
Bu taksini ₆ atom elektr stantsiyalarida neytronni yutuvchi komponentlar uchun jozibali materialga aylantiradi., investitsiya qilingan gaz ombori, va radiatsiyani aniqlash tizimlari.
Bor karbididan farqli o'laroq (B ₄ C), geliy to'planishi tufayli neytron nurlanishida shishishi mumkin, CaB ₆ yuqori o'lchamli xavfsizlikni va radiatsiyaviy shikastlanishga qarshilikni ko'rsatadi, ayniqsa yuqori haroratlarda.
Uning yuqori erish omili va kimyoviy chidamliligi yadroviy muhitda uzoq muddatli joylashtirish uchun qo'shimcha ravishda uning hayotiyligini oshiradi..
4. Ilg'or texnologiyalarda paydo bo'ladigan va sanoat ilovalari
4.1 Termoelektr energiyasini konversiyalash va chiqindi issiqlikni qayta tiklash
Yuqori elektr o'tkazuvchanligining kombinatsiyasi, o'rtacha Seebek koeffitsienti, va issiqlik o'tkazuvchanligi kamayadi (ob'ekt bor ramkasi tomonidan fonon tarqalishi tufayli) sozlamalari CaB ₆ asbob uchun istiqbolli termoelektrik material sifatida- yuqori haroratli energiya yig'ish uchun.
Doping variantlari, ayniqsa, La-doping taksi SIX, aslida ZT qiymatidan yuqori ekanligini ko'rsatdi 0.5 da 1000 K, nanostrukturalash va don chegarasi dizayni orqali yanada takomillashtirish imkoniyatiga ega.
Ushbu mahsulotlar termoelektr generatorlarida foydalanish uchun kashf qilinmoqda (TEGlar) xavfli chiqindilarni issiqqa aylantiradi– po'latdan isitish tizimlaridan, egzoz tizimlari, yoki elektr stantsiyalari– foydali elektr energiyasiga aylanadi.
Ularning havodagi xavfsizligi va yuqori harorat darajasida oksidlanishga chidamliligi PbTe yoki SiGe kabi an'anaviy termoelektriklarga nisbatan sezilarli ustunlik beradi., himoya muhitini talab qiladi.
4.2 Kengaytirilgan qoplamalar, Kompozitlar, va kvant material platformalari
O'tgan ommaviy ilovalar, TAXICAB ₆ mustahkamlikni oshirish uchun to'g'ridan-to'g'ri kompozit materiallar va foydali qatlamlarga birlashtiriladi, aşınma qarshilik, va elektron deşarj xususiyatlari.
Masalan; misol uchun, TAXI SIX bilan mustahkamlangan engil vaznli alyuminiy yoki mis matritsali birikmalar aerokosmik va elektr kontaktli ilovalar uchun yaxshi chidamlilik va issiqlik xavfsizligini ko'rsatadi..
Püskürtme yoki impulsli lazer yotqizish orqali uzatiladigan taksi oltitasining yupqa filmlari qattiq qoplamalarda qo'llaniladi., diffuziya to'siqlari, va vakuumli raqamli asboblardagi emissiya qatlamlari.
So'nggi paytlarda qo'shimcha, Yagona kristallar va taksi oltitasining epitaksial filmlari kutilmagan magnit xatti-harakatlari qayd etilganligi sababli, fizikaga qiziqish uyg'otdi., doplangan namunalarda xona haroratidagi ferromagnetizm haqidagi da'volardan iborat– Garchi bu shubhali bo'lib qolmoqda va ichki uzoq muddatli tartib o'rniga nuqsonli magnitlanish bilan bog'liq..
Ahamiyatsiz; .. bo'lsa ham, CaB ₆ elektron ulanish natijalarini o'rganish uchun namunaviy tizim bo'lib xizmat qiladi, topologik raqamli holatlar, va murakkab borid panjaralarida kvant tashish.
qisqa bayoni; yakunida, Kaltsiy geksaboridi murakkab keramikadagi me'moriy mustahkamlik va amaliy qulaylikning uyg'unligini ko'rsatadi..
Uning yuqori elektr o'tkazuvchanligining noyob aralashmasi, termal barqarorlik, neytronlarning yutilishi, va elektron emissiya turar-joy yoki tijorat xususiyatlari energiya bo'ylab ilovalar imkonini beradi, yadroviy, elektron, va mahsulotlar fanining domen nomlari.
Sintez va doping strategiyalari rivojlanishda davom etmoqda, CaB ₆ og'ir sharoitlarda ko'p funktsiyali samaradorlikka muhtoj bo'lgan yangi avlod texnologiyalarida muhim rol o'ynash uchun joylashtirilgan..
5. Yetkazib beruvchi
TRUNNANO sferik volfram kukuni yetkazib beruvchisi hisoblanadi 12 nano-qurilish energiyasini tejash va nanotexnologiyalarni rivojlantirish bo'yicha ko'p yillik tajriba. Kredit karta orqali to'lovni qabul qiladi, T/T, West Union va Paypal. Trunnano FedEx orqali tovarlarni chet eldagi mijozlarga jo'natadi, DHL, havo orqali, yoki dengiz orqali. Sferik volfram kukuni haqida ko'proq bilmoqchi bo'lsangiz, iltimos biz bilan bog'laning va so'rov yuboring([email protected]).
Teglar:
Barcha maqolalar va rasmlar Internetdan olingan. Agar mualliflik huquqi bilan bog'liq muammolar mavjud bo'lsa, o'chirish uchun o'z vaqtida biz bilan bog'laning.
Bizdan so'rang