Is e ceirmeag seasmhach a th’ ann am Boron Carbide (B4C) air a dhèanamh suas de Boron agus carbon. Is e Boron Carbide aon de na stuthan as cruaidhe a tha aithnichte, san treas àite air cùl nitride ciùbach Boron agus daoimean. Is e stuth covalent a th’ ann air a chleachdadh ann an grunn thagraidhean deatamach, a’ toirt a-steach armachd tanca, vests bulletproof, agus pùdar sabotage einnsean. Gu dearbh, is e an stuth as fheàrr leotha airson grunn thagraidhean gnìomhachais. Tha an artaigil seo a’ toirt geàrr-chunntas air Boron Carbide agus na buannachdan aige.
Dè dìreach a th’ ann am Boron Carbide?
Tha Boron Carbide na stuth ceimigeach deatamach le structar criostail a tha àbhaisteach ann am bòidean stèidhichte air icosahedral. Chaidh an todhar a lorg anns an naoidheamh linn deug mar fo-thoradh de dh’ ath-bhualaidhean toll meatailt. Cha robh fios gu robh foirmle ceimigeach aige gu na 1930n, nuair a bhathar a’ meas gur e B4C an co-dhèanamh ceimigeach aige. Tha criostalan X-ray den stuth a’ sealltainn gu bheil structar gu math toinnte aige air a dhèanamh suas de shlabhraidhean C-BC agus B12 icosahedra.
Tha fìor chruas aig Boron Carbide (9.5-9.75 air sgèile Mohs), seasmhachd an aghaidh rèididheachd ianachaidh, strì an aghaidh ath-bheachdan ceimigeach, agus feartan dìon neodron sàr-mhath. Tha cruas Vickers, am modulus elastagach, agus cruas briste Boron Carbide cha mhòr co-ionann ri cruas daoimean.
Air sgàth cho cruaidh ‘s a tha e, thathas cuideachd a’ toirt iomradh air Boron Carbide mar “daoimean dubh.” Thathas cuideachd air sealltainn gu bheil feartan leth-chonnaidh aige, le còmhdhail seòrsa hopaidh a’ faighinn smachd air na togalaichean dealanach aige. Is e semiconductor seòrsa p a th’ ann. Air sgàth cho cruaidh ‘s a tha e, thathas den bheachd gur e stuth ceirmeag teignigeach a tha an aghaidh caitheamh a th’ ann, ga dhèanamh freagarrach airson a bhith a ’giullachd stuthan fìor chruaidh eile. A bharrachd air na feartan meacanaigeach math aige agus grabhataidh sònraichte ìosal, tha e air leth freagarrach airson armachd aotrom a dhèanamh.
Dèanamh de chrèamaichean boron carbide
Tha pùdar Boron-Carbide air a thoirt a-mach gu malairteach tro aon chuid fusion (a tha a’ toirt a-steach lughdachadh Boron anhydride (B2O3) le carbon) no ath-bhualadh magnesiothermic (a tha a’ toirt a-steach toirt air Boron anhydride freagairt le magnesium an làthair carbon dubh). Anns a 'chiad fhreagairt, tha an toradh a' cruthachadh cnap mòr ann an cumadh ugh ann am meadhan an leaghadair. Tha an stuth cumadh ugh seo air a thoirt a-mach, air a phronnadh, agus an uairsin air a bleith chun mheud gràin iomchaidh airson a chleachdadh mu dheireadh.
Ann an cùis an ath-bhualadh magnesiothermic, gheibhear stoichiometric Carbide le granularity ìosal gu dìreach, ach tha neo-chunbhalachd ann, a ’toirt a-steach suas ri 2% grafait. Leis gur e todhar neo-organach le ceangal covalently a th’ ann, tha e duilich Boron Carbide a shineadh gun a bhith a’ cur teas is cuideam an sàs aig an aon àm. Air sgàth seo, bidh Boron Carbide gu tric air a dhèanamh ann an cumaidhean dùmhail le bhith a’ bruthadh phùdar mìn, fìor-ghlan (2 m) aig teòthachd àrd (2100–2200 ° C) ann an àile falamh no inert.
Is e dòigh eile airson a bhith a’ toirt a-mach Boron Carbide sintering gun chuideam aig teòthachd fìor àrd (2300-2400 ° C), a tha faisg air ìre leaghaidh Boron Carbide. Gus cuideachadh le bhith a’ lughdachadh na teothachd a tha a dhìth airson dùmhlachd tron phròiseas seo, tha goireasan sintering leithid alumina, Cr, Co, Ni, agus glainne air an cur ris a’ mheasgachadh pùdar.
Cleachdadh Ceramics Boron Carbide
Tha mòran thagraidhean eadar-dhealaichte aig Boron Carbide.
Tha Boron Carbide air a chleachdadh mar àidseant lapping agus sgrìobach.
Tha Boron Carbide ann an cruth pùdar air leth freagarrach airson a chleachdadh mar àidseant sgrìobach agus lapping le ìre àrd de thoirt air falbh stuthan nuair a bhios tu a ’giullachd stuthan ultra-chruaidh.
Bithear a’ cleachdadh Boron Carbide gus nozzles spreadhaidh ceirmeag a dhèanamh.
Tha Boron Carbide gu math seasmhach ri caitheamh, ga fhàgail na stuth sàr-mhath airson a bhith a’ spreadhadh nozzles nuair a thèid a sintearachd. Fiù ‘s nuair a thèid a chleachdadh le riochdairean spreadhaidh sgrìobach a tha gu math cruaidhleithid corundum agus silicon Carbide, tha an cumhachd spreadhaidh fhathast mar a tha e, chan eil mòran caitheamh ann, agus tha na nozzles nas seasmhaiche.
Tha Boron Carbide air a chleachdadh mar stuth dìon ballistic.
Tha Boron Carbide a’ toirt seachad dìon ballistic coimeasach ri stàilinn armaichte agus alùmanum ogsaid ach aig cuideam mòran nas ìsle. Tha uidheamachd armachd ùr-nodha air a chomharrachadh le ìre àrd de chruas, neart teannachaidh, agus modulus àrd de elasticity, a bharrachd air cuideam ìosal. Tha Boron Carbide nas fheàrr na a h-uile stuth eile airson an tagradh seo.
Tha Boron Carbide air a chleachdadh mar absorber neutron.
Ann an innleadaireachd, is e B10 an sùghadair neutron as cudromaiche, air a chleachdadh mar Boron Carbide ann an smachd reactair niùclasach.
Tha structar atamach boron ga fhàgail na sùghaidh neodron èifeachdach. Gu sònraichte, tha crois-earrann niùclasach àrd aig an isotope 10B, a tha an làthair ann an timcheall air 20% de a pailteas nàdarra, agus is urrainn dha na neutronan teirmeach a tha air an cruthachadh le ath-bhualadh uranium a ghlacadh.
Diosc Carbide Boron Ìre Niùclasach airson gabhail a-steach neutron
