ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ (B4C) ਬੋਰਾਨ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਦਾ ਬਣਿਆ ਇੱਕ ਟਿਕਾਊ ਵਸਰਾਵਿਕ ਹੈ। ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਭ ਤੋਂ ਸਖ਼ਤ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਘਣ ਬੋਰਾਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਅਤੇ ਹੀਰੇ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਤੀਜੇ ਨੰਬਰ 'ਤੇ ਹੈ। ਇਹ ਟੈਂਕ ਸ਼ਸਤ੍ਰ, ਬੁਲੇਟਪਰੂਫ ਵੈਸਟਸ, ਅਤੇ ਇੰਜਣ ਤੋੜ-ਮਰੋੜ ਪਾਊਡਰ ਸਮੇਤ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਕਾਰਜਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਇੱਕ ਸਹਿ-ਸਹਿਯੋਗੀ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ। ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਉਦਯੋਗਿਕ ਕਾਰਜਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦੇ ਲਈ ਤਰਜੀਹੀ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ। ਇਹ ਲੇਖ ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਦਾ ਸਾਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਕੀ ਹੈ?

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਰਸਾਇਣਕ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ ਆਈਕੋਸੈਡਰਲ-ਆਧਾਰਿਤ ਬੋਰਾਈਡਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਹੈ। ਮਿਸ਼ਰਤ ਦੀ ਖੋਜ ਉਨ੍ਹੀਵੀਂ ਸਦੀ ਵਿੱਚ ਮੈਟਲ ਬੋਰਾਈਡ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮਾਂ ਦੇ ਉਪ-ਉਤਪਾਦ ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। 1930 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਤੱਕ ਇਸਦਾ ਰਸਾਇਣਕ ਫਾਰਮੂਲਾ ਹੋਣ ਦਾ ਪਤਾ ਨਹੀਂ ਸੀ, ਜਦੋਂ ਇਸਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਰਚਨਾ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਬੀ4ਸੀ ਸੀ। ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਐਕਸ-ਰੇ ਕ੍ਰਿਸਟੈਲੋਗ੍ਰਾਫੀ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੀ C-B-C ਚੇਨਾਂ ਅਤੇ B12 ਆਈਕੋਸਾਹੇਡ੍ਰਾ ਦੋਵਾਂ ਤੋਂ ਬਣੀ ਬਹੁਤ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਤਰ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਕਠੋਰਤਾ (ਮੋਹਸ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ 9.5–9.75), ਆਇਨਾਈਜ਼ਿੰਗ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਸਥਿਰਤਾ, ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਵਿਰੋਧ, ਅਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸੁਰੱਖਿਆ ਗੁਣ ਹਨ। ਵਿਕਰਾਂ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ, ਲਚਕੀਲੇ ਮਾਡਿਊਲਸ, ਅਤੇ ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀ ਫ੍ਰੈਕਚਰ ਕਠੋਰਤਾ ਲਗਭਗ ਹੀਰੇ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ।

ਇਸਦੀ ਅਤਿ ਕਠੋਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ "ਕਾਲਾ ਹੀਰਾ" ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਅਰਧ-ਚਾਲਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੋਣ ਲਈ ਵੀ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਸ ਦੀਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਹਾਪਿੰਗ-ਟਾਈਪ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਹਾਵੀ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਪੀ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਅਤਿ ਕਠੋਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇਸ ਨੂੰ ਇੱਕ ਪਹਿਨਣ-ਰੋਧਕ ਤਕਨੀਕੀ ਵਸਰਾਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਹੋਰ ਬਹੁਤ ਸਖ਼ਤ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਚੰਗੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਗੁਣਾਂ ਅਤੇ ਘੱਟ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਦੇ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਹਲਕੇ ਭਾਰ ਵਾਲੇ ਬਸਤ੍ਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਵਪਾਰਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਾਂ ਤਾਂ ਫਿਊਜ਼ਨ (ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਨਾਲ ਬੋਰੋਨ ਐਨਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡ (B2O3) ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ) ਜਾਂ ਮੈਗਨੀਸੀਓਥਰਮਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ (ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਬਲੈਕ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਬੋਰੋਨ ਐਨਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡ ਨੂੰ ਮੈਗਨੀਸ਼ੀਅਮ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ) ਰਾਹੀਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪਹਿਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਉਤਪਾਦ ਗੰਧ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਅੰਡੇ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦਾ ਗੱਠ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅੰਡੇ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਕੱਢਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਕੁਚਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਅੰਤਿਮ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਅਨਾਜ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਮੈਗਨੀਸੀਓਥਰਮਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਘੱਟ ਗ੍ਰੈਨਿਊਲਰੀਟੀ ਵਾਲਾ ਸਟੋਈਚਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿੱਧਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਸ ਵਿੱਚ 2% ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਸਮੇਤ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਇੱਕ ਸਹਿ-ਸਹਿਯੋਗੀ ਬੰਧਨ ਵਾਲਾ ਅਕਾਰਬਨਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੈ, ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਸਿੰਟਰ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਕਾਰਨ, ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ ਅਕਸਰ ਇੱਕ ਖਲਾਅ ਜਾਂ ਅੜਿੱਕੇ ਮਾਹੌਲ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ (2100-2200 °C) 'ਤੇ ਗਰਮ ਪਾਊਡਰ, ਸ਼ੁੱਧ ਪਾਊਡਰ (2 ਮੀਟਰ) ਦਬਾ ਕੇ ਸੰਘਣੀ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਤਰੀਕਾ ਬਹੁਤ ਉੱਚੇ ਤਾਪਮਾਨ (2300–2400 °C) 'ਤੇ ਦਬਾਅ ਰਹਿਤ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਹੈ, ਜੋ ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੇ ਪਿਘਲਣ ਵਾਲੇ ਬਿੰਦੂ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਘਣਤਾ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਨ ਲਈ, ਪਾਊਡਰ ਮਿਸ਼ਰਣ ਵਿੱਚ ਐਲੂਮਿਨਾ, ਸੀਆਰ, ਕੋ, ਨੀ, ਅਤੇ ਕੱਚ ਵਰਗੀਆਂ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੇ ਕਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਹਨ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ ਲੈਪਿੰਗ ਅਤੇ ਅਬਰੈਸਿਵ ਏਜੰਟ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਅਤਿ-ਸਖਤ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਦੀ ਉੱਚ ਦਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਘਬਰਾਹਟ ਅਤੇ ਲੈਪਿੰਗ ਏਜੰਟ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਸਰਾਵਿਕ ਧਮਾਕੇ ਵਾਲੀਆਂ ਨੋਜ਼ਲਾਂ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਹਿਨਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਰੋਧਕ ਹੈ, ਇਸ ਨੂੰ ਸਿੰਟਰ ਕੀਤੇ ਜਾਣ 'ਤੇ ਬਲਾਸਟ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਨੋਜ਼ਲ ਲਈ ਇੱਕ ਵਧੀਆ ਸਮੱਗਰੀ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਜਦੋਂ ਬਹੁਤ ਸਖ਼ਤ ਘਬਰਾਹਟ ਵਾਲੇ ਧਮਾਕੇਦਾਰ ਏਜੰਟਾਂ ਨਾਲ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੋਰੰਡਮ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ, ਧਮਾਕੇ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਘੱਟੋ ਘੱਟ ਪਹਿਨਣ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਨੋਜ਼ਲ ਵਧੇਰੇ ਟਿਕਾਊ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ ਬੈਲਿਸਟਿਕ ਸੁਰੱਖਿਆ ਸਮੱਗਰੀ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਬਖਤਰਬੰਦ ਸਟੀਲ ਅਤੇ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਬੈਲਿਸਟਿਕ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਪਰ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਭਾਰ ਵਿੱਚ। ਆਧੁਨਿਕ ਫੌਜੀ ਸਾਜ਼ੋ-ਸਾਮਾਨ ਘੱਟ ਭਾਰ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਉੱਚ ਪੱਧਰੀ ਕਠੋਰਤਾ, ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਾਕਤ, ਅਤੇ ਲਚਕੀਲੇਪਣ ਦੇ ਉੱਚ ਮਾਡਿਊਲਸ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਇਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਲਈ ਹੋਰ ਸਾਰੀਆਂ ਵਿਕਲਪਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨਾਲੋਂ ਉੱਤਮ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸੋਜ਼ਕ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਇੰਜਨੀਅਰਿੰਗ ਵਿੱਚ, ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸੋਜ਼ਕ B10 ਹੈ, ਜੋ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਰਿਐਕਟਰ ਨਿਯੰਤਰਣ ਵਿੱਚ ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਬੋਰਾਨ ਦੀ ਪਰਮਾਣੂ ਬਣਤਰ ਇਸ ਨੂੰ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸੋਖਕ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, 10B ਆਈਸੋਟੋਪ, ਇਸਦੀ ਕੁਦਰਤੀ ਭਰਪੂਰਤਾ ਦੇ ਲਗਭਗ 20% ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੈ, ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਉੱਚ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਥਰਮਲ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਨੂੰ ਹਾਸਲ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ ਯੂਰੇਨੀਅਮ ਦੀ ਫਿਸ਼ਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਮਾਈ ਲਈ ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਗ੍ਰੇਡ ਬੋਰਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਡਿਸਕ