Boron Carbide (B4C) se yon seramik dirab ki konpoze de Bor ak kabòn. Carbide bor se youn nan sibstans ki pi difisil yo konnen, li klase twazyèm dèyè nitrur bor kib ak dyaman. Li se yon materyèl kovalan itilize nan yon varyete aplikasyon enpòtan, ki gen ladan blende tank, vès bal, ak poud sabotaj motè. An reyalite, li se materyèl la pi pito pou yon varyete aplikasyon endistriyèl. Atik sa a bay yon rezime Carbide bor ak avantaj li yo.

Ki sa egzakteman carbure bor?

Carbide bor se yon konpoze chimik enpòtan ak yon estrikti kristal ki tipik nan borid ki baze sou icosaedral. Konpoze an te dekouvri nan diznevyèm syèk la kòm yon byproduct nan reyaksyon metal boride. Li pa te konnen gen yon fòmil chimik jouk ane 1930 yo, lè yo te estime konpozisyon chimik li yo se B4C. Kristalografi X-ray sibstans lan montre ke li gen yon estrikti trè konplike ki fòme ak tou de chenn C-B-C ak B12 icosahedra.

Boron Carbide posede dite ekstrèm (9.5-9.75 sou echèl Mohs), estabilite kont radyasyon ionize, rezistans nan reyaksyon chimik, ak ekselan pwopriyete pwoteksyon netwon. Dite Vickers, modil elastik, ak severite ka zo kase Boron Carbide se prèske menm jan ak dyaman.

Akòz dite ekstrèm li yo, Carbide bor yo rele tou "dyaman nwa". Li te montre tou li posede pwopriyete semi-conducteurs, ak transpò-tip so domine pwopriyete elektwonik li yo. Li se yon semiconductor p-type. Akòz dite ekstrèm li yo, li konsidere kòm yon materyèl seramik teknik ki reziste, ki fè li apwopriye pou trete lòt sibstans ki difisil anpil. Anplis de bon pwopriyete mekanik li yo ak gravite espesifik ki ba, li se ideyal pou fè zam ki lejè.

Pwodiksyon Bore Carbide Seramik

Poud carbure bor pwodwi komèsyalman atravè fizyon (ki enplike nan diminye anidrid bor (B2O3) ak kabòn) oswa reyaksyon mayezyotèmik (ki enplike nan lakòz anidrid bor reyaji ak mayezyòm nan prezans nwa kabòn). Nan premye reyaksyon an, pwodwi a fòme yon gwo boul ki gen fòm ze nan sant fondri a. Materyèl sa a ki gen fòm ze ekstrè, kraze, ak Lè sa a, moulen nan gwosè grenn ki apwopriye a pou itilizasyon final la.

Nan ka reyaksyon mayezyotèmik la, Carbide estekiometrik ak granularite ki ba yo jwenn dirèkteman, men li gen enpurte, ki gen ladan jiska 2% grafit. Paske li se yon konpoze inòganik ki lye kovalan, Carbide bor difisil pou frinte san yo pa aplike chalè ak presyon ansanm. Poutèt sa, carbure bor souvan fèt nan fòm dans lè yo peze cho poud pi bon kalite (2 m) nan tanperati ki wo (2100-2200 °C) nan yon vakyòm oswa atmosfè inaktif.

Yon lòt metòd pou pwodui carbure bor se sintering san presyon nan yon tanperati ki wo anpil (2300-2400 °C), ki se tou pre pwen k ap fonn carbure bor. Pou ede diminye tanperati ki nesesè pou densifikasyon pandan pwosesis sa a, yo ajoute èd sintering tankou alumina, Cr, Co, Ni, ak vè yo ajoute nan melanj poud lan.

Aplikasyon Seramik Boron Carbide

Carbide bor gen anpil aplikasyon diferan.

Carbide bor yo itilize kòm yon ajan lap ak abrazif.

Carbide bor nan fòm poud se depreferans apwopriye pou itilize kòm yon ajan abrazif ak lapping ak yon pousantaj segondè nan retire materyèl lè yo trete materyèl ultra-difisil.

Carbide bor yo itilize pou fabrike bouch eksplozif seramik.

Boron Carbide se ekstrèmman rezistan a mete, sa ki fè li yon materyèl ekselan pou eksplozif ajutaj lè sintered. Menm lè yo itilize ak ajan eksplozif abrazif trè difisiltankou korundon ak Silisyòm Carbide, pouvwa eksplozif la rete menm jan an, gen minim mete, ak ajutaj yo pi dirab.

Carbide bor yo itilize kòm yon materyèl pwoteksyon balistik.

Boron Carbide bay pwoteksyon balistik ki konparab ak sa ki an asye blende ak oksid aliminyòm, men nan yon pwa pi ba anpil. Ekipman militè modèn karakterize pa yon wo degre de dite, fòs konpresiv, ak yon modil segondè nan elastisite, nan adisyon a pwa ki ba. Carbide bor pi wo pase tout lòt materyèl altènatif pou aplikasyon sa a.

Carbide bor yo itilize kòm yon absòbe netwon.

Nan jeni, absòbe netwon ki pi enpòtan an se B10, ki itilize kòm carbure bor nan kontwòl raktor nikleyè.

Estrikti atomik bor fè li yon absòbe netwon efikas. An patikilye, izotòp 10B a, ki prezan nan anviwon 20% nan abondans natirèl li yo, gen yon gwo koup transvèsal nikleyè epi li ka kaptire netwon tèmik ki pwodui pa reyaksyon fisyon iranyòm yo.

Nikleyè Klas Bor Carbide Disk pou Absòpsyon Neutron