بوران ڪاربائيڊ (B4C) هڪ پائدار سيرامڪ آهي جيڪو بوران ۽ ڪاربان جو ٺهيل آهي. بوران ڪاربائيڊ هڪ آهي سخت ترين مادو جيڪو معلوم ٿئي ٿو، ڪعبي بوران نائٽرائڊ ۽ هيرن جي پٺيان ٽيون نمبر آهي. اهو هڪ covalent مواد آهي جيڪو مختلف اهم ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، بشمول ٽينڪ آرمر، بلٽ پروف ويسٽ، ۽ انجڻ سبوتاج پائوڊر. حقيقت ۾، اهو مختلف قسم جي صنعتي ايپليڪيشنن لاء پسنديده مواد آهي. هي آرٽيڪل بورون ڪاربائيڊ ۽ ان جي فائدن جو خلاصو مهيا ڪري ٿو.

اصل ۾ بورون ڪاربائيڊ ڇا آهي؟

بوران ڪاربائڊ هڪ اهم ڪيميائي مرڪب آهي جنهن ۾ ڪرسٽل ڍانچي عام طور تي icosahedral-based borides آهن. اهو مرڪب اڻويهين صديءَ ۾ دريافت ڪيو ويو هو ته ڌاتو بورائڊ رد عمل جي ضمني پيداوار جي طور تي. 1930ع جي ڏهاڪي تائين ان جو ڪيميائي فارمولو معلوم نه هو، جڏهن ان جي ڪيميائي ساخت جو اندازو B4C هو. مادي جي ايڪس-ري ڪرسٽلگرافي ڏيکاري ٿي ته ان ۾ C-B-C زنجيرن ۽ B12 icosahedra ٻنهي مان ٺهيل هڪ تمام پيچيده ساخت آهي.

بوران ڪاربائڊ وٽ انتهائي سختي (9.5-9.75 Mohs پيماني تي)، آئنائيزنگ تابڪاري جي خلاف استحڪام، ڪيميائي رد عمل جي مزاحمت، ۽ بهترين نيوٽران شيلڊنگ جا خاصيتون آهن. Vickers جي سختي، لچڪدار ماڊيولس، ۽ بوران ڪاربائيڊ جي ڀڃڻ جي سختي لڳ ڀڳ هيرن جي برابر آهي.

ان جي انتهائي سختي جي ڪري، بورون ڪاربائيڊ کي پڻ سڏيو ويندو آهي "ڪارو هيرا." اهو پڻ ڏيکاريو ويو آهي ته سيمي ڪنڊڪٽرنگ ملڪيت آهن، هپنگ-قسم جي ٽرانسپورٽ سان گڏ ان جي برقي ملڪيت تي ڇانيل آهي. اهو هڪ p-قسم جي سيمي ڪنڊڪٽر آهي. ان جي انتهائي سختي جي ڪري، ان کي لباس جي مزاحمتي ٽيڪنيڪل سيرامڪ مواد سمجهيو ويندو آهي، ان کي ٻين انتهائي سخت مواد جي پروسيسنگ لاء مناسب بڻائي ٿو. ان کان علاوه ان جي سٺي مشيني ملڪيت ۽ گهٽ مخصوص ڪشش ثقل، اهو ٿلهي وزن جي هٿيار ٺاهڻ لاء مثالي آهي.

بوران ڪاربائيڊ سيرامڪس جي پيداوار

بوران ڪاربائيڊ پائوڊر تجارتي طور تي يا ته فيوزن ذريعي پيدا ڪيو ويندو آهي (جنهن ۾ بورون اينهائيڊرائيڊ (B2O3) کي ڪاربان سان گھٽائڻ شامل آهي) يا ميگنيشيوترمڪ ردعمل (جنهن ۾ بورون اينهائيڊرائيڊ کي ڪاربن بليڪ جي موجودگيءَ ۾ ميگنيشيم سان رد عمل پيدا ڪرڻ شامل آهي). پهرين رد عمل ۾، پراڊڪٽ بدبودار جي مرڪز تي هڪ وڏي آني جي شڪل واري ڍڳي ٺاهي ٿي. هن آنڊن جي شڪل واري مواد کي ڪڍيو ويندو آهي، ڪٽايو ويندو آهي، ۽ پوءِ اناج جي مناسب ماپ ۾ ملائي آخري استعمال لاءِ.

magnesiothermic رد عمل جي صورت ۾، اسٽوچيوميٽرڪ ڪاربائيڊ گهٽ گرينولريٽي سان سڌو سنئون حاصل ڪيو ويندو آهي، پر ان ۾ نجاست آهي، جنهن ۾ 2٪ گريفائٽ شامل آهن. ڇاڪاڻ ته اهو هڪ covalently بانڊڊ غير نامياتي مرڪب آهي، بورون ڪاربائيڊ کي هڪ ئي وقت گرمي ۽ دٻاءُ لاڳو ڪرڻ کان سواءِ سنٽر ڪرڻ ڏکيو آهي. انهي جي ڪري، بوران ڪاربائيڊ اڪثر ڪري ٿلهي شڪل ۾ ٺاهيا ويندا آهن گرم دٻائڻ سان، خالص پائوڊر (2 ميٽر) تيز گرمي پد (2100-2200 °C) خلا ۾ يا انارٽ ماحول ۾.

بوران ڪاربائيڊ پيدا ڪرڻ جو ٻيو طريقو تمام گهڻي گرمي پد (2300-2400 °C) تي بغير دٻاءَ واري سينٽرنگ آهي، جيڪو بوران ڪاربائيڊ جي پگھلڻ واري نقطي جي ويجهو آهي. هن عمل دوران کثافت لاءِ گهربل گرمي پد کي گهٽائڻ ۾ مدد ڏيڻ لاءِ، sintering aids جهڙوڪ الومينا، Cr، Co، Ni، ۽ گلاس شامل ڪيا ويندا آهن.

بورون ڪاربائيڊ سيرامڪس جون ايپليڪيشنون

بورون ڪاربائيڊ وٽ ڪيتريون ئي مختلف ايپليڪيشنون آهن.

بورون ڪاربائڊ هڪ لپنگ ۽ ڇڪڻ واري ايجنٽ طور استعمال ڪيو ويندو آهي.

بوران ڪاربائيڊ پاؤڊر جي صورت ۾ مثالي طور تي استعمال لاءِ موزون آهي هڪ ٻرندڙ ۽ ليپنگ ايجنٽ جي طور تي استعمال ڪرڻ لاءِ مواد کي هٽائڻ جي اعليٰ شرح سان جڏهن الٽرا سخت مواد کي پروسيس ڪيو وڃي.

بورون ڪاربائيڊ استعمال ڪيو ويندو آهي سيرامڪ بلاسٽنگ نوزز ٺاهڻ لاءِ.

بوران ڪاربائڊ پائڻ لاءِ انتهائي مزاحمتي آهي، ان کي sintered ڪرڻ وقت ان کي blasting nozzles لاءِ هڪ بهترين مواد بڻائي ٿو. جيتوڻيڪ جڏهن انتهائي سخت abrasive blasting ايجنٽ سان استعمال ڪيوجهڙوڪ ڪورنڊم ۽ سلڪون ڪاربائيڊ، ڌماڪي جي طاقت ساڳي رهي ٿي، گهٽ ۾ گهٽ لباس آهي، ۽ نوز وڌيڪ پائيدار آهن.

بوران ڪاربائيڊ هڪ بيلسٽڪ حفاظتي مواد طور استعمال ڪيو ويندو آهي.

بوران ڪاربائڊ هٿياربند اسٽيل ۽ ايلومينيم آڪسائيڊ جي مقابلي ۾ بيلسٽڪ تحفظ فراهم ڪري ٿو پر تمام گهٽ وزن تي. جديد فوجي سامان جي خاصيت هڪ اعلي درجي جي سختي، compressive طاقت، ۽ لوچ جي هڪ اعلي ماڊلس، گهٽ وزن کان علاوه. بورون ڪاربائيڊ هن ايپليڪيشن لاءِ ٻين سڀني متبادل مواد کان بهتر آهي.

بوران ڪاربائيڊ هڪ نيوٽران جاذب طور استعمال ڪيو ويندو آهي.

انجنيئرنگ ۾، سڀ کان اهم نيوٽران جذب ڪندڙ B10 آهي، جيڪو ايٽمي ري ايڪٽر ڪنٽرول ۾ بوران ڪاربائيڊ طور استعمال ٿيندو آهي.

بوران جو ايٽمي ڍانچو ان کي موثر نيوٽران جاذب بڻائي ٿو. خاص طور تي، 10B آاسوٽوپ، تقريبن 20٪ پنهنجي قدرتي ڪثرت ۾ موجود آهي، هڪ اعلي ايٽمي ڪراس-سيڪشن آهي ۽ اهو حرارتي نيوٽران کي پڪڙي سگهي ٿو جيڪي يورينيم جي فيشن جي رد عمل سان پيدا ٿين ٿيون.

نيوٽران جذب لاءِ نيوڪليئر گريڊ بوران ڪاربائيڊ ڊسڪ