Boron Carbide (B4C) ແມ່ນເຊລາມິກທີ່ທົນທານປະກອບດ້ວຍໂບຣອນ ແລະ ຄາບອນ. ໂບຣອນ Carbide ແມ່ນໜຶ່ງໃນສານທີ່ແຂງທີ່ສຸດທີ່ຮູ້ຈັກ, ເປັນອັນດັບທີ 3 ຖັດຈາກກ້ອນໂບຣອນໄນໄຕ ແລະເພັດ. ມັນເປັນວັດສະດຸ covalent ທີ່ໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນ, ລວມທັງລົດຫຸ້ມເກາະ, ເສື້ອກັນຫນາວລູກປືນ, ແລະຝຸ່ນເຄື່ອງຈັກ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ມັນແມ່ນວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ບົດສະຫຼຸບຂອງ Boron Carbide ແລະຂໍ້ດີຂອງມັນ.

Boron Carbide ແມ່ນຫຍັງກັນແທ້?

ໂບຣອນ Carbide ເປັນທາດປະສົມທາງເຄມີທີ່ສຳຄັນທີ່ມີໂຄງສ້າງຜລຶກຕາມປົກກະຕິຂອງ borides ທີ່ອີງໃສ່ icosahedral. ທາດປະສົມດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນສະຕະວັດທີ XIX ເປັນຜົນມາຈາກການປະຕິກິລິຍາ boride ໂລຫະ. ມັນບໍ່ໄດ້ຖືກຮູ້ວ່າມີສູດເຄມີຈົນກ່ວາ 1930s, ໃນເວລາທີ່ອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງມັນຖືກຄາດຄະເນວ່າເປັນ B4C. X-ray crystallography ຂອງສານສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມັນມີໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນຫຼາຍທີ່ປະກອບດ້ວຍທັງ C-B-C chains ແລະ B12 icosahedra.

Boron Carbide ມີຄວາມແຂງກະດ້າງທີ່ສຸດ (9.5–9.75 ໃນລະດັບ Mohs), ຄວາມໝັ້ນຄົງຕໍ່ກັບລັງສີ ionizing, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ປະຕິກິລິຍາເຄມີ ແລະ ຄຸນສົມບັດປ້ອງກັນນິວຕຣອນທີ່ດີເລີດ. ຄວາມແຂງຂອງ Vickers, ໂມດູລ elastic, ແລະຄວາມແຂງກະດ້າງຂອງ Boron Carbide ແມ່ນເກືອບຄືກັນກັບເພັດ.

ເນື່ອງຈາກຄວາມແຂງຂອງມັນ, Boron Carbide ຍັງຖືກເອີ້ນວ່າ "ເພັດສີດໍາ." ມັນຍັງໄດ້ຮັບການສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີຄຸນສົມບັດ semiconducting, ດ້ວຍການຂົນສົ່ງປະເພດ hopping ຄອບງໍາຄຸນສົມບັດເອເລັກໂຕຣນິກຂອງມັນ. ມັນເປັນ semiconductor p-type. ເນື່ອງຈາກຄວາມແຂງຂອງມັນ, ມັນຖືກພິຈາລະນາເປັນວັດສະດຸເຊລາມິກດ້ານວິຊາການທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບການປຸງແຕ່ງສານທີ່ແຂງທີ່ສຸດອື່ນໆ. ນອກເຫນືອໄປຈາກຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີແລະແຮງໂນ້ມຖ່ວງສະເພາະຕ່ໍາ, ມັນແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ລົດຫຸ້ມເກາະທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາ.

ການຜະລິດເຊລາມິກ Boron Carbide

ຜົງໂບຣອນ Carbide ແມ່ນຜະລິດໃນການຄ້າໂດຍຜ່ານການປະສົມ (ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫຼຸດຜ່ອນ Boron anhydride (B2O3) ກັບຄາບອນ) ຫຼືປະຕິກິລິຍາຄວາມຮ້ອນຂອງແມ່ເຫຼັກ (ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຮັດໃຫ້ Boron anhydride ປະຕິກິລິຍາກັບ magnesium ທີ່ມີຄາບອນດໍາ). ໃນປະຕິກິລິຍາທໍາອິດ, ຜະລິດຕະພັນປະກອບເປັນກ້ອນຮູບໄຂ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຢູ່ໃຈກາງຂອງ smelter ໄດ້. ວັດຖຸຮູບໄຂ່ນີ້ຖືກສະກັດ, ຂັດ, ແລະຈາກນັ້ນໂມ້ໃຫ້ຂະຫນາດເມັດທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການໃຊ້ສຸດທ້າຍ.

ໃນກໍລະນີຂອງຕິກິຣິຍາ magnesiothermic, stoichiometric Carbide ທີ່ມີ granularity ຕ່ໍາແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍກົງ, ແຕ່ມັນມີ impurities, ລວມທັງເຖິງ 2% graphite. ເນື່ອງຈາກວ່າມັນເປັນສານປະກອບອະນົງຄະທາດທີ່ຜູກມັດດ້ວຍພັນທະສັນຍາ, Boron Carbide ຈຶ່ງເປັນການຍາກທີ່ຈະ sinter ໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະຄວາມກົດດັນພ້ອມກັນ. ດ້ວຍເຫດນີ້, Boron Carbide ມັກຈະຖືກສ້າງເປັນຮູບຊົງທີ່ດົກໜາໂດຍການກົດຮ້ອນ, ຜົງບໍລິສຸດ (2 m) ໃນອຸນຫະພູມສູງ (2100–2200°C) ໃນບັນຍາກາດສູນຍາກາດ ຫຼື inert.

ອີກວິທີໜຶ່ງໃນການຜະລິດ Boron Carbide ແມ່ນການເຜົາຜະໜັງທີ່ບໍ່ມີຄວາມກົດດັນໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຫຼາຍ (2300–2400 °C), ເຊິ່ງຢູ່ໃກ້ກັບຈຸດລະລາຍຂອງ Boron Carbide. ເພື່ອຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, ເຄື່ອງມື sintering ເຊັ່ນ alumina, Cr, Co, Ni, ແລະແກ້ວແມ່ນເພີ່ມເຂົ້າໃນການປະສົມຜົງ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ Boron Carbide Ceramics

Boron Carbide ມີຫຼາຍແອັບພລິເຄຊັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ໂບຣອນ Carbide ຖືກໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຂັດ ແລະສານຂັດ.

Boron Carbide ໃນຮູບແບບຜົງແມ່ນ ເໝາະ ສົມທີ່ສຸດທີ່ຈະໃຊ້ເປັນສານຂັດ ແລະ ຂັດດ້ວຍອັດຕາສູງຂອງການກຳຈັດວັດສະດຸໃນເວລາປະມວນຜົນວັດສະດຸທີ່ແຂງສຸດ.

ໂບຣອນ Carbide ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຫົວສີດລະເບີດເຊລາມິກ.

Boron Carbide ແມ່ນທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ໄດ້ຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນວັດສະດຸທີ່ດີເລີດສຳລັບການລະເບີດຫົວດັງເມື່ອຖືກເຜົາ. ເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ໃຊ້ກັບຕົວແທນລະເບີດຂັດທີ່ແຂງທີ່ສຸດເຊັ່ນ: corundum ແລະ silicon Carbide, ພະລັງງານລະເບີດຍັງຄືເກົ່າ, ມີການສວມໃສ່ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະ nozzles ແມ່ນທົນທານຫຼາຍ.

Boron Carbide ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸປ້ອງກັນລູກປືນ.

Boron Carbide ໃຫ້ການປົກປ້ອງລູກປືນທີ່ທຽບເທົ່າກັບເຫຼັກຫຸ້ມເກາະ ແລະອາລູມີນຽມອອກໄຊ ແຕ່ມີນ້ຳໜັກໜ້ອຍກວ່າ. ອຸປະກອນການທະຫານທີ່ທັນສະໄຫມແມ່ນມີລັກສະນະທີ່ມີຄວາມແຂງສູງ, ກໍາລັງບີບອັດ, ແລະ modulus ສູງຂອງ elasticity, ນອກເຫນືອໄປຈາກນ້ໍາຫນັກຕ່ໍາ. Boron Carbide ແມ່ນເໜືອກວ່າວັດສະດຸທາງເລືອກອື່ນທັງໝົດສຳລັບແອັບພລິເຄຊັນນີ້.

Boron Carbide ຖືກໃຊ້ເປັນຕົວດູດນິວຕຣອນ.

ໃນດ້ານວິສະວະກໍາ, ເຄື່ອງດູດນິວຕຣອນທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດແມ່ນ B10, ໃຊ້ເປັນ Boron Carbide ໃນການຄວບຄຸມເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ.

ໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູຂອງ boron ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຕົວດູດນິວຕຣອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ໂດຍສະເພາະ, ໄອໂຊໂທບ 10B, ທີ່ມີຢູ່ໃນປະມານ 20% ຂອງຄວາມອຸດົມສົມບູນຕາມທໍາມະຊາດ, ມີສ່ວນຂ້າມນິວເຄລຍສູງແລະສາມາດຈັບນິວຕຣອນຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍປະຕິກິລິຍາ fission ຂອງ uranium.

Nuclear Grade Boron Carbide Disc ສໍາລັບການດູດຊຶມ Neutron