Boron carbide គឺជាគ្រីស្តាល់ពណ៌ខ្មៅជាមួយនឹងលោហធាតុ ដែលគេស្គាល់ថាជាពេជ្រខ្មៅ ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់វត្ថុធាតុដែលមិនមែនជាលោហធាតុអសរីរាង្គ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ មនុស្សគ្រប់គ្នាស្គាល់សម្ភារៈ boron carbide ដែលអាចបណ្តាលមកពីការប្រើប្រាស់ពាសដែកការពារគ្រាប់កាំភ្លើង ព្រោះវាមានដង់ស៊ីតេទាបបំផុតក្នុងចំណោមសម្ភារៈសេរ៉ាមិច មានគុណសម្បត្តិនៃម៉ូឌុលបត់បែនខ្ពស់ និងរឹងខ្ពស់ ហើយអាចប្រើប្រាស់បានល្អ។ នៃការបាក់ឆ្អឹងខ្នាតតូច ដើម្បីស្រូបគ្រាប់។ឥទ្ធិពលនៃថាមពលខណៈពេលដែលរក្សាបន្ទុកឱ្យទាបតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ប៉ុន្តែតាមពិតទៅ boron carbide មានលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសៗជាច្រើនផ្សេងទៀត ដែលអាចធ្វើឱ្យវាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងសារធាតុ abrasives, refractory material, nuclear nuclear, aerospace and other fields។
លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់boron carbide
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តភាពរឹងនៃ boron carbide គឺបន្ទាប់ពីពេជ្រនិង boron nitride គូបហើយវានៅតែអាចរក្សាបាននូវកម្លាំងខ្ពស់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដែលអាចត្រូវបានប្រើជាសម្ភារៈធន់នឹងការពាក់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដ៏ល្អ។ដង់ស៊ីតេនៃ boron carbide គឺតូចណាស់ (ដង់ស៊ីតេទ្រឹស្តីគឺត្រឹមតែ 2.52 ក្រាម / cm3) ស្រាលជាងសមា្ភារៈសេរ៉ាមិចធម្មតានិងអាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងវាលអវកាស;boron carbide មានសមត្ថភាពស្រូបយកនឺត្រុងដ៏រឹងមាំ ស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ និងចំណុចរលាយ 2450°C ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរផងដែរ។សមត្ថភាពស្រូបយកនឺត្រុងនៃនឺត្រុងអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតដោយបន្ថែមធាតុ B;សារធាតុ boron carbide ជាមួយ morphology និងរចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់ក៏មានលក្ខណៈសម្បត្តិ photoelectric ពិសេស;លើសពីនេះទៀត boron carbide មានចំណុចរលាយខ្ពស់ ម៉ូឌុលបត់បែនខ្ពស់ មេគុណពង្រីកទាប និងល្អ គុណសម្បត្តិទាំងនេះធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈប្រើប្រាស់សក្តានុពលក្នុងវិស័យជាច្រើនដូចជា លោហធាតុ ឧស្សាហកម្មគីមី គ្រឿងម៉ាស៊ីន អវកាស និងឧស្សាហកម្មយោធា។ឧទាហរណ៍ ផ្នែកដែលធន់នឹងការច្រេះ និងធន់នឹងការពាក់ ការផលិតគ្រឿងសឹកការពារគ្រាប់កាំភ្លើង កំណាត់គ្រប់គ្រងរ៉េអាក់ទ័រ និងធាតុកំដៅ។ល។
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី boron carbide មិនមានប្រតិកម្មជាមួយអាស៊ីត អាល់កាឡាំង និងសមាសធាតុអសរីរាង្គភាគច្រើននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ហើយស្ទើរតែមិនប្រតិកម្មជាមួយឧស្ម័នអុកស៊ីហ្សែន និងហាឡូហ្សែននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វាមានស្ថេរភាព។លើសពីនេះទៀតម្សៅ boron carbide ត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មដោយ halogen ជាភ្នាក់ងារទប់ស្កាត់ដែក ហើយ boron ត្រូវបានជ្រៀតចូលទៅក្នុងផ្ទៃដែកដើម្បីបង្កើតជាខ្សែភាពយន្ត boride ដែក ដោយហេតុនេះបង្កើនភាពរឹងមាំ និងធន់នឹងការពាក់របស់សម្ភារៈ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វាគឺល្អឥតខ្ចោះ។
យើងទាំងអស់គ្នាដឹងថាលក្ខណៈនៃសម្ភារៈកំណត់ការប្រើប្រាស់ ដូច្នេះតើម្សៅ boron carbide មានដំណើរការល្អក្នុងកម្មវិធីណាខ្លះ?វិស្វករនៃមជ្ឈមណ្ឌល R&D នៃបច្ចេកវិទ្យា UrbanMines ។Co., Ltd. បានធ្វើសេចក្តីសង្ខេបដូចខាងក្រោម។
ការអនុវត្តboron carbide
1. Boron carbide ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុប៉ូលា
ការប្រើប្រាស់សារធាតុ boron carbide ជាសារធាតុសំណឹក ត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការកិន និងប៉ូលាត្បូងកណ្តៀង។ក្នុងចំណោមវត្ថុធាតុរឹងខ្លាំង ភាពរឹងរបស់ boron carbide គឺល្អជាងអាលុយមីញ៉ូមអុកស៊ីត និងស៊ីលីកុនកាបូន ដែលទីពីរបានតែពេជ្រ និង boron nitride គូបប៉ុណ្ណោះ។ត្បូងកណ្តៀងគឺជាសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ semiconductor GaN/Al 2 O3 light-emitting diodes (LEDs) សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាខ្នាតធំ SOI និង SOS និងខ្សែភាពយន្ត nanostructure superconducting ។ភាពរលោងនៃផ្ទៃគឺខ្ពស់ណាស់ហើយត្រូវតែមានភាពរលោងជ្រុលដែលគ្មានកម្រិតនៃការខូចខាត។ដោយសារតែភាពរឹងមាំខ្ពស់និងភាពរឹងខ្ពស់នៃគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង (រឹង Mohs 9) វាបាននាំមកនូវការលំបាកយ៉ាងខ្លាំងដល់សហគ្រាសកែច្នៃ។
តាមទស្សនៈនៃវត្ថុធាតុដើម និងការកិន វត្ថុធាតុដើមល្អបំផុតសម្រាប់កែច្នៃ និងកិនគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង គឺត្បូងពេជ្រសំយោគ បូរ៉ុន កាបូន ស៊ីលីកុន កាបូនឌីអុកស៊ីត និងស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត។ភាពរឹងរបស់ពេជ្រសិប្បនិម្មិតគឺខ្ពស់ពេក (ភាពរឹងរបស់ Mohs 10) នៅពេលដែលកិនត្បូងកណ្តៀង wafer វានឹងកោសផ្ទៃ ប៉ះពាល់ដល់ការបញ្ជូនពន្លឺនៃ wafer ហើយតម្លៃគឺថ្លៃ។បន្ទាប់ពីកាត់ស៊ីលីកុនកាបូន ភាពរដុប RA ជាធម្មតាខ្ពស់ ហើយភាពរាបស្មើគឺអន់។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពរឹងរបស់ស៊ីលីកាគឺមិនគ្រប់គ្រាន់ទេ (ភាពរឹងរបស់ Mohs 7) ហើយកម្លាំងកិនគឺខ្សោយ ដែលចំណាយពេលច្រើន និងប្រើកម្លាំងពលកម្មច្រើនក្នុងដំណើរការកិន។ដូច្នេះសារធាតុ boron carbide abrasive (Mohs hardness 9.3) បានក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ដំណើរការ និងកិនគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង ហើយមានដំណើរការល្អក្នុងការកិនពីរផ្នែកនៃ wafers ត្បូងកណ្តៀង និងការស្តើងផ្នែកខាងក្រោយ និងការខាត់នៃ wafers LED epitaxial ដែលមានមូលដ្ឋានលើត្បូងកណ្តៀង។
វាគឺមានតំលៃនិយាយថានៅពេលដែល boron carbide លើសពី 600 ° C ផ្ទៃនឹងត្រូវបានកត់សុីទៅជាខ្សែភាពយន្ត B2O3 ដែលនឹងធ្វើឱ្យវាទន់ដល់កម្រិតជាក់លាក់មួយដូច្នេះវាមិនសមរម្យសម្រាប់ការកិនស្ងួតនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ពេកនៅក្នុងកម្មវិធី abrasive សមរម្យតែប៉ុណ្ណោះ។ សម្រាប់ការកិនរាវ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះការពារ B4C ពីការកត់សុីបន្ថែមទៀត ដែលធ្វើឱ្យវាមានគុណសម្បត្តិពិសេសក្នុងការអនុវត្តសម្ភារៈ refractory ។
2. ការដាក់ពាក្យក្នុងសមា្ភារៈ refractory
Boron carbide មានលក្ខណៈប្រឆាំងនឹងអុកស៊ីតកម្ម និងធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ជាទូទៅវាត្រូវបានគេប្រើជាវត្ថុធាតុដើមដែលមានរូបរាងខ្ពស់ និងមិនមានរូបរាង ហើយត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យផ្សេងៗនៃលោហធាតុ ដូចជាចង្ក្រានដែក និងគ្រឿងសង្ហារឹមឡ។
ជាមួយនឹងតម្រូវការនៃការសន្សំថាមពល និងការកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មដែក និងដែកថែប និងការរលាយនៃដែកថែបកាបូនទាប និងដែកថែបកាបូនទាប ការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍន៍ឥដ្ឋម៉ាញេស្យា-កាបូនទាប (ជាទូទៅមានបរិមាណកាបូនតិចជាង 8%) ជាមួយនឹងដំណើរការដ៏ល្អ បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍កាន់តែខ្លាំងឡើងពីឧស្សាហកម្មក្នុងស្រុក និងបរទេស។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ដំណើរការនៃឥដ្ឋម៉ាញេស្យា-កាបូនកាបូនទាប ជាទូទៅត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយការកែលម្អរចនាសម្ព័ន្ធកាបូនដែលបានផ្សារភ្ជាប់ ធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធម៉ាទ្រីសនៃឥដ្ឋម៉ាញេស្យូម-កាបូន និងបន្ថែមសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ក្នុងចំនោមពួកគេ កាបូនក្រាហ្វិចដែលផ្សំឡើងពី boron carbide កម្រិតឧស្សាហកម្ម និងកាបូនខ្មៅមួយផ្នែកត្រូវបានប្រើប្រាស់។ម្សៅសមាសធាតុខ្មៅដែលប្រើជាប្រភពកាបូន និងសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មសម្រាប់ឥដ្ឋម៉ាញ៉េស្យូមកាបូនទាប ទទួលបានលទ្ធផលល្អ។
ដោយសារ boron carbide នឹងបន្ទន់ដល់កម្រិតជាក់លាក់មួយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ វាអាចត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃនៃភាគល្អិតសម្ភារៈផ្សេងទៀត។ទោះបីជាផលិតផលមានដង់ស៊ីតេក៏ដោយ ខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីតកម្ម B2O3 នៅលើផ្ទៃអាចបង្កើតការការពារជាក់លាក់មួយ និងដើរតួនាទីប្រឆាំងនឹងអុកស៊ីតកម្ម។ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដោយសារគ្រីស្តាល់ columnar ដែលបង្កើតដោយប្រតិកម្មត្រូវបានចែកចាយនៅក្នុងម៉ាទ្រីស និងចន្លោះប្រហោងនៃវត្ថុធាតុ refractory ភាព porosity ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ភាពខ្លាំងនៃសីតុណ្ហភាពមធ្យមត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង ហើយបរិមាណនៃគ្រីស្តាល់ដែលបានបង្កើតកើនឡើង ដែលអាចជាសះស្បើយនូវបរិមាណ។ បង្រួមនិងកាត់បន្ថយស្នាមប្រេះ។
3. សម្ភារៈការពារគ្រាប់កាំភ្លើង ប្រើដើម្បីបង្កើនការការពារជាតិ
ដោយសារតែភាពរឹងខ្ពស់ កម្លាំងខ្ពស់ ទំនាញជាក់លាក់តូច និងកម្រិតខ្ពស់នៃធន់ទ្រាំនឹងផ្លោង boron carbide ជាពិសេសគឺស្របតាមនិន្នាការនៃសម្ភារៈការពារគ្រាប់កាំភ្លើងទម្ងន់ស្រាល។វាគឺជាសម្ភារៈការពារគ្រាប់កាំភ្លើងដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ការពារយន្តហោះ យានជំនិះ ពាសដែក និងសាកសពមនុស្ស។បច្ចុប្បន្ននេះប្រទេសមួយចំនួនបានស្នើសុំការស្រាវជ្រាវពាសដែកប្រឆាំងគ្រាប់ផ្លោង boron carbide ដែលមានតម្លៃទាប ក្នុងគោលបំណងលើកកម្ពស់ការប្រើប្រាស់ជាទ្រង់ទ្រាយធំនៃពាសដែកប្រឆាំងគ្រាប់ផ្លោង boron carbide នៅក្នុងឧស្សាហកម្មការពារជាតិ។
4. កម្មវិធីនៅក្នុងឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរ
Boron carbide មានផ្នែកឆ្លងកាត់ការស្រូបយកនឺត្រុងខ្ពស់ និងវិសាលគមថាមពលនឺត្រុងធំទូលាយ ហើយត្រូវបានទទួលស្គាល់ជាអន្តរជាតិថាជាអ្នកស្រូបយកនឺត្រុងល្អបំផុតសម្រាប់ឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។ក្នុងចំនោមពួកគេ ផ្នែកកម្ដៅនៃអ៊ីសូតូប boron-10 មានកំពស់រហូតដល់ 347 × 10-24 cm2 ដែលស្ថិតនៅលំដាប់ទីពីរនៃធាតុមួយចំនួនដូចជា gadolinium, samarium និង cadmium ហើយជាសារធាតុស្រូបយកនឺត្រុងកម្ដៅដ៏មានប្រសិទ្ធភាព។លើសពីនេះទៀត boron carbide សម្បូរទៅដោយធនធាន ធន់នឹងច្រេះ ស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ មិនផលិតអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្ម និងមានថាមពលកាំរស្មីបន្ទាប់បន្សំទាប ដូច្នេះ boron carbide ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាវត្ថុធាតុគ្រប់គ្រង និងជាវត្ថុការពារនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។
ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរ រ៉េអាក់ទ័រត្រជាក់ឧស្ម័នដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រើប្រព័ន្ធបិទបាល់ស្រូប boron ជាប្រព័ន្ធបិទទីពីរ។ក្នុងករណីមានឧបទ្ទវហេតុ ពេលប្រព័ន្ធបិទដំបូងបរាជ័យ ប្រព័ន្ធបិទទីពីរប្រើគ្រាប់បូរ៉ុនកាបែតដ៏ច្រើនដែលមិនគិតថ្លៃធ្លាក់ចូលទៅក្នុងឆានែលនៃស្រទាប់ឆ្លុះនៃស្នូលរ៉េអាក់ទ័រ។ល។ ដើម្បីបិទរ៉េអាក់ទ័រហើយដឹងថាត្រជាក់។ ការបិទ, ម្ល៉ោះបាល់ស្រូបគឺជាបាល់ក្រាហ្វីតដែលមាន boron carbide ។មុខងារចម្បងនៃស្នូល boron carbide នៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដែលត្រជាក់ដោយឧស្ម័នសីតុណ្ហភាពខ្ពស់គឺដើម្បីគ្រប់គ្រងថាមពល និងសុវត្ថិភាពរបស់រ៉េអាក់ទ័រ។ឥដ្ឋកាបោនត្រូវបាន impregnated ជាមួយសម្ភារៈស្រូបយកនឺត្រុង boron carbide ដែលអាចកាត់បន្ថយការ irradiation នឺត្រុងនៃធុងសម្ពាធ reactor ។
នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ សារធាតុ Boride សម្រាប់រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ ភាគច្រើនរួមមានសម្ភារដូចខាងក្រោមៈ boron carbide (កំណាត់ត្រួតពិនិត្យ កំណាត់ការពារ) អាស៊ីត boric (moderator, coolant) boron steel (កំណាត់ត្រួតពិនិត្យ និងសម្ភារៈស្តុកទុកសម្រាប់ឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ និងកាកសំណល់នុយក្លេអ៊ែរ) boron Europium (សារធាតុពុលដែលអាចឆេះបាន) ។ល។