Бор Карбид (B4C) - Бор һәм углеродтан торган ныклы керамика. Бор Карбид - билгеле булган иң катлаулы матдәләрнең берсе, куб Бор нитриды һәм бриллианттан соң өченче урында. Бу төрле мөһим кушымталарда кулланылган ковалент материал, шул исәптән танк кораллары, пуля үткәрми торган жилетлар, двигатель саботаж порошоклары. Чынлыкта, бу төрле сәнәгать кушымталары өчен өстенлекле материал. Бу мәкалә Бор Карбид һәм аның өстенлекләре турында кыскача мәгълүмат бирә.

Бор Карбид нәрсә ул?

Бор Карбид - икозаедраль боридларга хас кристалл структурасы булган мөһим химик кушылма. Кушымта XIX гасырда металл борид реакцияләренең продукты буларак ачылган. Аның химик составы B4C дип бәяләнгән 1930-нчы елларга кадәр билгеле булмаган. Затның рентген кристаллографиясе аның C-B-C чылбырларыннан һәм B12 икозаедрадан торган бик катлаулы структурасы барлыгын күрсәтә.

Бор Карбид бик каты (Мох масштабында 9,5–9,75), ионлаштыручы нурланышка каршы тотрыклылык, химик реакцияләргә каршы тору, һәм нейтронның искиткеч үзенчәлекләренә ия. Викерс катылыгы, эластик модуль, һәм Бор Карбидның сыну катылыгы бриллиантныкы белән диярлек.

Бик каты булу сәбәпле, Бор Карбид шулай ук ​​"кара бриллиант" дип атала. Аның шулай ук ​​ярымүткәргеч үзлекләре барлыгы күрсәтелде, типик транспорт аның электрон үзлекләрендә өстенлек итә. Бу p тибындагы ярымүткәргеч. Бик каты булганга, ул киемгә чыдам техник керамик материал булып санала, аны башка бик каты матдәләрне эшкәртү өчен яраклы итә. Яхшы механик үзлекләренә һәм түбән специфик тарту көченә өстәп, җиңел корал ясау өчен идеаль.

Бор Карбид керамикасы җитештерү

Бор Карбид порошогы коммерциядә кушылу (Бор ангидридын (B2O3) углерод белән киметүне үз эченә ала) яки магниотермик реакция ярдәмендә җитештерелә (бу Бор ангидридының углерод кара булганда магний белән реакциясенә китерә). Беренче реакциядә продукт эретеп ябыштыручы үзәгендә зур йомырка формасындагы кисәк ясый. Бу йомырка формасындагы материал чыгарыла, изелә, аннары соңгы куллану өчен тиешле ашлык күләменә тегермәнләнә.

Магниотермик реакция булганда, аз гранулалы стохиометрик Карбид турыдан-туры алына, ләкин аның пычраклыклары бар, шул исәптән 2% га кадәр графит. Бу коваль рәвештә бәйләнгән органик булмаган кушылма булганлыктан, Бор Карбид бер үк вакытта җылылык һәм басым кулланмыйча синтерлау кыен. Шуңа күрә, Бор Карбид еш вакуумда яки инерт атмосферада югары температурада (2100–2200 ° C) кайнар, чиста порошоклар (2 м) кайнар басып тыгыз формаларда ясала.

Бор Карбидын җитештерүнең тагын бер ысулы - Бор Карбидның эрү ноктасына якын булган бик югары температурада (2300–2400 ° C) басымсыз синтеринг. Бу процесс вакытында тыгызлану өчен кирәк булган температураны киметергә булышу өчен, порошок катнашмасына алумина, Cr, Co, Ni, пыяла кебек синтеринг ярдәмчеләре өстәлә.

Бор Карбид керамикасы кушымталары

Бор Карбидның төрле кушымталары бар.

Бор Карбид урлау һәм абразив агент буларак кулланыла.

Бор Карбид порошок формасында ультра каты материалларны эшкәрткәндә югары материалны чыгару абразив һәм лапинг агент буларак куллану өчен бик яраклы.

Бор Карбид керамик шартлаткыч очлар җитештерү өчен кулланыла.

Бор Карбид киемгә бик чыдам, синтерланган вакытта авызны шартлату өчен искиткеч материал булып тора. Бик каты абразив шартлаткыч матдәләр белән кулланганда дакорунд һәм кремний Карбид кебек, шартлау көче элеккечә кала, минималь кием бар, һәм сузыклар ныграк.

Бор Карбид баллистик саклау материалы буларак кулланыла.

Бор Карбид бронетик корыч һәм алюминий оксиды белән чагыштырыла торган баллистик саклауны тәэмин итә, ләкин күпкә авыррак. Хәзерге хәрби җиһазлар каты авырлык, кысу көче, түбән авырлыкка өстәп, югары эластик модуль белән аерылып торалар. Бор Карбид бу кушымта өчен бүтән альтернатив материаллардан өстен.

Бор Карбид нейтрон үзләштерүче буларак кулланыла.

Инженерлыкта, иң мөһим нейтрон үзләштерүче B10, атом реакторы белән идарә итүдә Бор Карбид буларак кулланыла.

Борның атом структурасы аны эффектив нейтрон үзләштерүче итә. Аерым алганда, табигый муллыкның 20% тирәсендә булган 10B изотопы югары атом киселешенә ия һәм уранның ярылу реакциясе аркасында барлыкка килгән җылылык нейтроннарын кулга ала.

Нейтрон абсорбциясе өчен атом класслы бор карбид дискы