Boron karbidni prah, poznata i kao crni dijamant, anorganska je tvar s kemijskom formulom CB4 i CAS 12069-32-8. To je obično sivi crni mikro prah. To je jedan od tri najteže poznata materijala (drugi samo dijamantni i kubični bor nitrid), koji se koristi za tenkovske oklop, neprobojni prsluci i mnoge industrijske primjene. Njegova Mohsova tvrdoća je oko 9,5. Tvrdoća je niža od industrijskog dijamanta, ali veća od silicij -karbida. Manje je krhka od većine keramike. Ima veliki presjek toplinskog neutrona. Snažna kemijska otpornost. Nije korodiran vodikovim fluoridom i dušičnom kiselinom. Topiv u rastopljenoj alkaliji, netopljivo u vodi i kiselini. Boron karbid može apsorbirati mnoge neutrone bez formiranja radioaktivnih izotopa, što ga čini idealnim apsorberom neutrona za nuklearne elektrane, koje uglavnom kontroliraju brzinu nuklearne fisije. Boron karbid se uglavnom izrađuje u kontroliranim oblicima šipki u polju atomskih reakcijskih peći. Međutim, ponekad se i dalje stvara u prah zbog potrebe za povećanjem površine. Ima karakteristike niske gustoće, visoke čvrstoće, dobre stabilnosti visoke temperature i dobre kemijske stabilnosti. Primjenjuju se na materijale otporne na habanje, keramičke faze armature, posebno u laganom oklopu, apsorberima neutrona reaktora i drugim poljima. Osim toga, u usporedbi s dijamantnim i kubičnim bor -nitridom, boron karbid je lakši za proizvodnju i ima niže troškove, što ga čini prikladnijim za široku upotrebu. Na nekim mjestima može zamijeniti skupe dijamante i obično se koristi za mljevenje, mljevenje, bušenje itd.
|
|
|
|
C.F |
CB4 |
|
E.M |
56 |
|
M.W |
55 |
|
m/z |
56 (100.0%), 55 (74.5%), 54 (37.0%), 55 (24.8%), 53 (6.1%), 57 (1.1%), 56 (1.1%) |
|
E.A |
C, 21.74; B, 78.26 |
Detaljni koraci i kemijske jednadžbe za pripremuboron karbidni prah
Korak 1: Grafit i ugljen se drobe metodom toplinskog smanjenja ugljika. Svrha ovog koraka je razbijanje grafita i ugljena na manje čestice za naknadno miješanje i reakciju.
Korak 2: Pomiješajte s borom kiselinom u omjeru 0. 5: 0. 5: 3. Pomiješajte produkt toplinskog smanjenja ugljika grafita i ugljena s borom kiselinom u omjeru 0. 5: 0. 5: 3 da biste dobili ujednačenu smjesu.
C+h3bo3 → b+co 2+ h2o
Korak 3: Miješanje mljevenja kuglice. Stavite smjesu u kuglični mlin i temeljito pomiješajte kako biste razne komponente bile ujednačene.
Korak 4: Reakcija karbonizacije u električnoj lučnoj peći. Smjesu stavite u jednofazni bipolarni horizontalni lučni peć i provedite reakciju karbonizacije na 1700-2300 stupnju.
B2O3+3 c → 2b +3 co
Korak 5: Iscjedak i hlađenje. Nakon završetka reakcije uklonite reakcijske proizvode iz električne lučne peći i ohladite ih.
Korak 6: Srušite i odaberite. Srušite ohlađeni proizvod, a zatim ga odaberite kako biste uklonili nečistoće i nekvalificirane dijelove.
Korak 7: Pranje tople vode. Operite zdrobljene i odabrane proizvode toplom vodom kako biste dodatno uklonili nečistoće i ostatke.
Korak 8: grubo drobljenje i mljevenje. Grubo srušite proizvod nakon prethodnog koraka pranja, a zatim ga brusite kako bi česticu proizvoda učinili finijom.
Korak 9: Kiselo. Operite proizvod otopinom kiseline na određenoj temperaturi, s temperaturom ne nižom od 80 stupnjeva i vremenom od 12 sati. Ovaj je korak dodatno uklanjanje nečistoća i ostataka i poboljšati čistoću proizvoda. Moguća kemijska jednadžba za pranje kiseline je: B+H3Po4 → H3Bon3+H2.
Korak 10: Operite vodom do neutralne. Operite proizvod koji je ispran čistom vodom dok vrijednost pH proizvoda ne dosegne neutralnu.
Korak 11: Odabir i sušenje. Odaberite oprani proizvod, uklonite sve dijelove koji nisu u skladu, a zatim osušite proizvod.
Korak 12: Pregled i oborine. Sita i taložite osušeni proizvod kako biste dobili proizvode boron karbida s različitim veličinama čestica.
Korak 13: Serijski pranje vode. Operite taloženi proizvod od bor-karbida više puta kako biste dodatno uklonili nečistoće i ostatke i dobili gotove proizvode s visokom čistoćom.
Boron karbidni prah, s kemijskom formulom B ₄ C i molekulskom masom od 55,25, obično je siva crna ili crni mikro prah s metalnim sjajem. Njegova Mohsova tvrdoća je oko 9. 3-9. 5, drugo samo od dijamanta i kubičnog boron nitrida, što je treće mjesto u tvrdoći među svim uobičajenim materijalima. Točka topljenja boron karbida je čak {2350-2450 stupanj C, s vrelicom koja je veća od 3500 stupnjeva C, a ima izvrstan otpor na visoku temperaturu. Njegova relativna gustoća je 2. 508-2. 512 g\/cm ³, što ga čini laganim materijalom s visokom snagom, visokim elastičnim modulom i visokom toplinskom vodljivošću.
U pogledu kemijske stabilnosti, boron karbid pokazuje izuzetno jaku otpornost na koroziju kiseline i alkalne korozije, a stabilan je u svim koncentriranim ili razrijeđenim kiselinama ili alkalnim vodenim otopinama, čak i odupirući se vlaženjem rastopljenom metalu. Pored toga, boron karbid također ima dobru sposobnost apsorpcije neutrona, visoki presjek za toplinske neutrone i ne tvori nijedan radioaktivni izotop. Ova jedinstvena svojstva postavila su čvrste temelje za primjenu boron karbida u više polja.
Industrijski sektor
Izdržljive komponente za keramiku i visoke temperature:
Boron karbid ima izuzetno veliku tvrdoću i snagu, a može se koristiti za proizvodnju komponenti koje djeluju na visokim temperaturama, poput mlaznica motora, turbinskih noževa, keramičkih šipki, itd. U keramičkoj industriji, dodajući boron karbid kao fazu jačanja i čvrstoće alumata i silikonskog ugljika. Njegova izvrsna stabilnost visoke temperature omogućuje tim komponentama da održavaju stabilne performanse u ekstremnim uvjetima i proširuju svoj radni vijek.
Alati za rezanje i abrazivi:
Boron karbid ima dobru otpornost na habanje i rezanje, a može se koristiti za proizvodnju visoke tvrdoće, alata za rezanje visokih čvrstoća, kao što su komadići bušenja, reznice za glodanje, alati za rezanje itd. U međuvremenu, tvrdoća boronskog karbida veća je od 10 puta veća od čelika, čineći ga idealnim materijalom za agresivanje i agresive u brušenju. Njegova visoka sposobnost brušenja daje abrazivu boron karbide jedinstvenu prednost u obradi tvrdih materijala kao što su legure superharda i dragulja.
Materijal otporan na habanje:
Visoka tvrdoća i otpornost na habanje boron karbida čine ga preferiranim izborom za proizvodnju materijala otpornih na habanje. Materijali otporni na nošenje od borona karbida naširoko se koriste u proizvodnji dijelova otpornih na habanje u industrijama kao što su strojevi, kemijski inženjering, metalurgija itd., Kao što su klipne pumpe za suspenzije, mehanički prstenovi za brtve, nosači, noževi za slavine itd. Ovi komponenti mogu održavati stabilne performanse, visokog broja, i visokog tlaka.
Nuklearne energetske polje
Boron karbid ima veliku sposobnost hvatanja toplinskih neutrona i ne tvori nijedan radioaktivni izotop, što ga čini idealnim apsorberom neutrona u nuklearnim elektranama. U nuklearnim reaktorima boron karbid se uglavnom koristi za izradu upravljačkih šipki ili zaštitnih materijala za kontrolu brzine nuklearne fisije i zračenja neutronskog štita. Upravljačke šipke mogu se prilagoditi prema radnom statusu reaktora kako bi se osigurala sigurnost i stabilnost nuklearne reakcije. Materijali za zaštitu mogu učinkovito smanjiti opasnosti od zračenja od neutrona na okolni okoliš i osoblje.
Vojna i obrambena polja
Materijal neprobojan:
Boron Carbide ima izuzetno visoku tvrdoću i snagu, što ga čini idealnim izborom za proizvodnju neprobojnih materijala. U vojnom polju, boron karbid se široko koristi u proizvodnji osobne zaštitne opreme kao što su prsluci neprobojnih metaka, kacige neprobojnih metaka i ploče neprobojnih metaka. U usporedbi s tradicionalnim metalnim materijalima, zaštitni materijali od boronskog karbida imaju veće zaštitne performanse i lakšu težinu, što može učinkovito poboljšati mobilnost i sposobnost preživljavanja vojnika. U međuvremenu, boron karbid se također koristi za proizvodnju zaštitnih materijala za balističke rakete kako bi se poboljšala njihova preživljavanja.
Oklopna vozila i brodovi:
Visoka tvrdoća i otpornost na habanje boron karbida čine ga idealnim izborom za proizvodnju zaštitnih materijala za oklopna vozila i brodove. U oklopnim vozilima boron karbid koristi se za proizvodnju oklopnih ploča za ključne dijelove poput tijela i kupole, kako bi se poboljšali zaštitni učinak vozila. U brodovima se boron karbid koristi za proizvodnju zaštitnih materijala za palube, pregrade i druge dijelove kako bi se odupirali neprijateljskim napadima vatre. Osim toga, boron karbid se također koristi za proizvodnju brodskih premaza za poboljšanje otpornosti na koroziju i prikrivenih performansi brodova.
Zrakoplovno polje
Borcarbide ima izvrsnu stabilnost visoke temperature i otpornost na habanje, što ga čini idealnim materijalom za proizvodnju komponenti visokotemperaturnih zrakoplovnih vozila. U mlaznim motorima boron karbid koristi se za proizvodnju ključnih komponenti poput mlaznica i turbinskih lopatica kako bi se osiguralo stabilan rad motora u visokoj temperaturi i okruženju visokog tlaka. U motorima zrakoplovnih turbina, boron karbid koristi se za proizvodnju komponenti poput lopatica i ležajeva za poboljšanje potiska i učinkovitosti motora. Osim toga, boron karbid se također koristi za proizvodnju sustava toplinske zaštite za svemirsku letjelicu kako bi se otporno na aerodinamičko grijanje stvorilo tijekom leta velike brzine.
Ostala polja
Kemijski reaktori i katalizatori:
Boron karbid ima izvrsnu kemijsku stabilnost i stabilnost visoke temperature, a može se koristiti za proizvodnju kemijskih reaktora i nosača katalizatora. U kemijskoj proizvodnji, reaktori boron karbida mogu se oduprijeti eroziji različitih korozivnih medija, osiguravajući sigurnost i stabilnost reakcijskog procesa. U međuvremenu, boron karbid kao nosač katalizatora može poboljšati disperziju i stabilnost katalizatora i povećati učinkovitost katalitičkih reakcija.
Toplinski premaz za barijeru:
Boron karbid može se koristiti za proizvodnju materijala za toplinsku barijeru za upotrebu na visokim temperaturama, poput premaza na površini turbinskih lopatica. Prevlake za toplinsku barijeru mogu učinkovito smanjiti radnu temperaturu komponenti visoke temperature, poboljšati svoj životni vijek i učinkovitost.Boron karbidni prahPrevlaci s toplinskim barijerama imaju izvrsnu otpornost na visoku temperaturu i otpornost na oksidaciju, a mogu se dugo koristiti u atmosferi za oksidaciju visoke temperature bez razgradnje.
Popularni tagovi: Boron Carbide (B4C) CAS 12069-32-8, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupovina, cijena, skupno, na prodaju