ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃសេរ៉ាមិច Boron Carbide

2023-02-21

Boron Carbide (B4C) គឺជាសេរ៉ាមិកប្រើប្រាស់បានយូរដែលផ្សំឡើងពី Boron និងកាបូន។ សារធាតុ Boron Carbide គឺជាសារធាតុរឹងបំផុតមួយ ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថា ជាប់ចំណាត់ថ្នាក់ទី 3 នៅពីក្រោយ គូប Boron nitride និងពេជ្រ។ វាជាវត្ថុធាតុកូវ៉ាលេនដែលប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធីសំខាន់ៗជាច្រើន រួមមានពាសដែក អាវកាក់ការពារគ្រាប់កាំភ្លើង និងម្សៅបំផ្លាញម៉ាស៊ីន។ ជាការពិតវាគឺជាសម្ភារៈដែលពេញចិត្តសម្រាប់ភាពខុសគ្នានៃកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម។ អត្ថបទនេះផ្តល់នូវសេចក្តីសង្ខេបនៃ Boron Carbide និងអត្ថប្រយោជន៍របស់វា។

តើ Boron Carbide ជាអ្វី?

Boron Carbide គឺជាសមាសធាតុគីមីដ៏សំខាន់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ធម្មតានៃសារធាតុ Borides ដែលមានមូលដ្ឋានលើ icosahedral។ សមាសធាតុនេះត្រូវបានគេរកឃើញនៅសតវត្សទីដប់ប្រាំបួនដែលជាអនុផលនៃប្រតិកម្ម boride ដែក។ វាមិនត្រូវបានគេដឹងថាមានរូបមន្តគីមីរហូតដល់ទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 នៅពេលដែលសមាសធាតុគីមីរបស់វាត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណថាជា B4C ។ គ្រីស្តាល់កាំរស្មីអ៊ិចនៃសារធាតុបង្ហាញថាវាមានរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញដែលបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់ C-B-C និង B12 icosahedra ។

Boron Carbide មានភាពរឹងខ្លាំង (9.5–9.75 នៅលើមាត្រដ្ឋាន Mohs) ស្ថេរភាពប្រឆាំងនឹងវិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូដ ភាពធន់នឹងប្រតិកម្មគីមី និងលក្ខណៈសម្បត្តិការពារនឺត្រុងដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ភាពរឹងរបស់ Vickers ម៉ូឌុលបត់បែន និងភាពរឹងនៃការបាក់ឆ្អឹងរបស់ Boron Carbide គឺស្ទើរតែដូចគ្នាទៅនឹងពេជ្រដែរ។

ដោយសារតែភាពរឹងខ្លាំងរបស់វា Boron Carbide ក៏ត្រូវបានគេហៅថា "ពេជ្រខ្មៅ" ផងដែរ។ វាក៏ត្រូវបានបង្ហាញផងដែរថាមានលក្ខណៈសម្បត្តិ semiconducting ជាមួយនឹងការដឹកជញ្ជូនប្រភេទ hopping គ្របដណ្តប់លើលក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូនិចរបស់វា។ វាគឺជាប្រភេទ p-type semiconductor ។ ដោយសារតែភាពរឹងខ្លាំងរបស់វា វាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាសម្ភារៈសេរ៉ាមិចបច្ចេកទេសធន់នឹងការពាក់ ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់ដំណើរការសារធាតុរឹងខ្លាំងផ្សេងទៀត។ បន្ថែមពីលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកដ៏ល្អ និងទំនាញជាក់លាក់ទាប វាគឺល្អសម្រាប់ផលិតគ្រឿងសឹកទម្ងន់ស្រាល។

ការផលិតសេរ៉ាមិច Boron Carbide

ម្សៅ Boron Carbide ត្រូវបានផលិតជាលក្ខណៈពាណិជ្ជកម្មតាមរយៈការលាយបញ្ចូលគ្នា (ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការកាត់បន្ថយ Boron anhydride (B2O3) ជាមួយនឹងកាបូន) ឬប្រតិកម្មម៉ាញ៉េស្យូមស្យូម (ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការធ្វើឱ្យ Boron anhydride មានប្រតិកម្មជាមួយម៉ាញ៉េស្យូមនៅក្នុងវត្តមាននៃកាបូនខ្មៅ)។ នៅក្នុងប្រតិកម្មដំបូង ផលិតផលបង្កើតជាដុំរាងពងមាន់ធំមួយនៅចំកណ្តាលកន្លែងចំហុយ។ សម្ភារៈដែលមានរាងដូចស៊ុតនេះត្រូវបានស្រង់ចេញ កំទេច ហើយបន្ទាប់មកកិនទៅជាទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិសមស្របសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ចុងក្រោយ។

ក្នុងករណីមានប្រតិកម្មកំដៅម៉ាញ៉េស្យូម សារធាតុ stoichiometric Carbide ដែលមានកម្រិតទាបត្រូវបានទទួលដោយផ្ទាល់ ប៉ុន្តែវាមានភាពមិនបរិសុទ្ធ រួមទាំងក្រាហ្វរហូតដល់ 2% ។ ដោយសារវាជាសមាសធាតុអសរីរាង្គដែលជាប់ចំណងកូវ៉ាឡង់ សារធាតុ Boron Carbide ពិបាកដុតដោយមិនចាំបាច់ប្រើកំដៅ និងសម្ពាធក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ដោយសារតែនេះ សារធាតុ Boron Carbide ជារឿយៗត្រូវបានបង្កើតឡើងជាទម្រង់ក្រាស់ដោយការចុចក្តៅ ម្សៅសុទ្ធ (2 ម៉ែត្រ) នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (2100–2200 °C) ក្នុងបរិយាកាសទំនេរ ឬអសកម្ម។

វិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតសម្រាប់ផលិត Boron Carbide គឺការដុតដោយមិនមានសម្ពាធនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង (2300–2400 °C) ដែលនៅជិតចំណុចរលាយនៃ Boron Carbide ។ ដើម្បីជួយបន្ថយសីតុណ្ហភាពដែលត្រូវការសម្រាប់ដង់ស៊ីតេកំឡុងពេលដំណើរការនេះ ជំនួយដុតដូចជា alumina, Cr, Co, Ni និងកញ្ចក់ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងល្បាយម្សៅ។

ការប្រើប្រាស់សេរ៉ាមិច Boron Carbide

Boron Carbide មានកម្មវិធីផ្សេងៗជាច្រើន។

សារធាតុ Boron Carbide ត្រូវបានប្រើជាសារធាតុលាប និងសំណឹក។

Boron Carbide ក្នុងទម្រង់ជាម្សៅគឺស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ជាភ្នាក់ងារសំណឹក និងសំណឹកជាមួយនឹងអត្រាខ្ពស់នៃការយកចេញនូវសម្ភារៈនៅពេលកែច្នៃវត្ថុធាតុដើមរឹងខ្លាំង។

Boron Carbide ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតក្បាលបាញ់សេរ៉ាមិច។

សារធាតុ Boron Carbide គឺមានភាពធន់នឹងការពាក់ខ្លាំង ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់បំផ្ទុះក្បាលម៉ាស៊ីននៅពេលដុត។ សូម្បីតែនៅពេលប្រើជាមួយភ្នាក់ងារបំផ្ទុះសំណឹករឹងខ្លាំងក៏ដោយ។ដូចជា corundum និង silicon Carbide ថាមពលបំផ្ទុះនៅដដែល មានការពាក់តិចតួច ហើយក្បាលបូមគឺប្រើប្រាស់បានយូរជាង។

Boron Carbide ត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាសម្ភារៈការពារផ្លោង។

Boron Carbide ផ្តល់ការការពារគ្រាប់ផ្លោងដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងដែកថែបពាសដែក និងអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម ប៉ុន្តែមានទម្ងន់ទាបជាងច្រើន។ ឧបករណ៍យោធាទំនើបត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយកម្រិតខ្ពស់នៃភាពរឹង កម្លាំងបង្ហាប់ និងម៉ូឌុលនៃការបត់បែនខ្ពស់ បន្ថែមពីលើទម្ងន់ទាប។ Boron Carbide គឺអស្ចារ្យជាងសម្ភារៈជំនួសផ្សេងទៀតទាំងអស់សម្រាប់កម្មវិធីនេះ។

Boron Carbide ត្រូវបានគេប្រើជាអ្នកស្រូបយកនឺត្រុង។

នៅក្នុងផ្នែកវិស្វកម្ម ឧបករណ៍ស្រូបនឺត្រុងដែលសំខាន់ជាងគេគឺ B10 ដែលប្រើជា Boron Carbide ក្នុងការគ្រប់គ្រងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។

រចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិកនៃ boron ធ្វើឱ្យវាជាអ្នកស្រូបយកនឺត្រុងដ៏មានប្រសិទ្ធភាព។ ជាពិសេស អ៊ីសូតូប 10B ដែលមានវត្តមាននៅក្នុងប្រហែល 20% នៃបរិមាណធម្មជាតិរបស់វា មានផ្នែកឆ្លងកាត់នុយក្លេអ៊ែរខ្ពស់ ហើយអាចចាប់យកនឺត្រុងហ្វាលកម្ដៅ ដែលបង្កើតដោយប្រតិកម្មប្រសព្វនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។

undefined