عندما يتعلق الأمر بالمواد التي يمكنها تحمل الحرارة الشديدة والبيئات القاسية, قليلون هم الذين يمكنهم مطابقة قدرات كربيد البورون المقاوم للحرارة. لقد حقق هذا المركب الخزفي الاستثنائي مكانة مهمة في الصناعات التي تتميز بمقاومة الحرارة, المواد الكيميائية, والضغوط الميكانيكية أمر بالغ الأهمية.

ما هو كربيد البورون الحراري?

كربيد البورون (B4C) هي مادة سيراميك تساهمية صلبة وخفيفة الوزن بشكل لا يصدق تشتهر بخصائصها المقاومة للحرارة. ال “درجة حرارية” يشير التعيين إلى شكل عالي النقاء يُظهر أداءً فائقًا في درجات الحرارة القصوى مقارنة بالدرجات الصناعية القياسية.

التركيب الذري الفريد لكربيد البورون, بفضل روابطها التساهمية القوية وشبكتها المعينية شديدة الترابط, ويمنحها استقرارًا حراريًا وصلابة ملحوظة, في المرتبة الثانية بعد نيتريد الماس والبورون المكعب. وهذا يجعله مرشحًا مثاليًا للتطبيقات التي تكون فيها المتانة ومقاومة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية.

تطبيق كربيد البورون في البيئات القاسية

يجد كربيد البورون المقاوم للحرارة استخدامًا واسع النطاق في الصناعات التي تتجاوز حدود علم المواد.

1. الفضاء والدفاع
   يعتمد قطاعا الطيران والدفاع بشكل كبير على كربيد البورون المقاوم للحرارة لقدرته على تحمل الحرارة الشديدة والتآكل الذي تتعرض له فوهات الصواريخ, الحواف الأمامية للمركبات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت, والطلاء المدرع للمركبات العسكرية والأفراد.
2. الصناعة النووية
   ال الصناعة النووية benefits from the exceptional neutron absorption properties of boron carbide, مما يجعلها عنصرا أساسيا في المفاعلات النووية, قضبان التحكم, ومواد التدريع.
3. عمليات التعدين والمسبك
   في عمليات المعادن والمسبك, يستخدم كربيد البورون الحراري لخط الأفران, البوتقات, وغيرها من المعدات ذات درجة الحرارة العالية, ضمان عمر خدمة طويل ومقاومة للتآكل المعدني المنصهر.
4. أدوات الكشط والقطع
   The extreme hardness of boron carbide makes it an excellent abrasive material for grinding, اللف, وتطبيقات التلميع, as well as for manufacturing wear-resistant cutting tools and drill bits.

Remarkable Properties of Boron Carbide

The exceptional performance of refractory grade boron carbide can be attributed to its unique combination of properties:

نقطة انصهار عالية (2,450درجة مئوية / 4,442درجة فهرنهايت)

Boron carbide has one of the highest melting points among non-oxide ceramics, مما يسمح لها بالحفاظ على سلامتها الهيكلية وخواصها الميكانيكية في درجات حرارة حيث تفشل معظم المواد.

صلابة عالية (9.3 – 9.8 على مقياس موس)

مع صلابة لا يتفوق عليها سوى نيتريد الماس والبورون المكعب, كربيد البورون المقاوم للحرارة مقاوم للتآكل بشكل لا يصدق, يرتدي, والتآكل, حتى في ظل الظروف القاسية.

كثافة قليلة (2.52 ز / سم³)

على الرغم من صلابته الاستثنائية, كربيد البورون لديه كثافة منخفضة نسبيا, مما يجعله خيارًا جذابًا وخفيف الوزن للتطبيقات التي يكون فيها الوزن عاملاً حاسمًا, مثل الطيران والدفاع.

الموصلية الحرارية العالية

Boron carbide’s high thermal conductivity allows for efficient heat dissipation, making it suitable for applications involving intense thermal cycling or high heat flux.

الخمول الكيميائي

Refractory grade boron carbide exhibits excellent chemical inertness, resisting attack from various molten metals, slags, and aggressive chemical environments.

امتصاص النيوترونات

Boron-10, a naturally occurring isotope of boron, has a high cross-section for absorbing thermal neutrons, جعل كربيد البورون مادة أساسية في التطبيقات النووية لقضبان التحكم والتدريع.

كربيد البورون لطوب المغنيسيوم والكربون

يستخدم كربيد البورون كمضاد للأكسدة في الطوب والمصبوبات منخفضة الكربون والمغنيسيوم والكربون. في صناعة الحديد والصلب يستخدم في الأجزاء الرئيسية لمقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التنظيف. مثل مغرفة, مخرج حديد (مخرج المياه), لوحة الشريحة, شريط التوصيل وما إلى ذلك. مع توفير الطاقة في صناعة الحديد والصلب وصهر الفولاذ منخفض الكربون, ultra-low carbon steel needs, research and development of excellent performance of low carbon magnesium carbon bricks (carbon content is generally ﹤8 ﹪) is increasingly by the domestic and foreign industry’s attention.

في الوقت الحالي, the performance of low carbon magnesium carbon bricks is generally improved by improving the combined carbon structure, optimizing the matrix structure of magnesium carbon bricks, increasing efficient antioxidants and other measures to improve the performance of low carbon magnesium carbon bricks, حيث يتم استخدام B4C من الدرجة الصناعية وجزء من مسحوق مركب أسود الكربون الجرافيتي المكون من أسود الكربون الجرافيتي, والذي يستخدم كمصدر للكربون ومضاد للأكسدة للطوب الكربوني والمغنيسيوم منخفض الكربون, وحقق نتائج جيدة جدًا. يتمتع الطوب الكربوني والمغنيسيوم منخفض الكربون مع إضافة B4C بخصائص فيزيائية تقليدية جيدة, مضادات الأكسدة واستقرار الصدمة الحرارية.

صفات

كربيد البورون في المواد الحرارية الكربونية في دور مضاد للأكسدة يمكن أن يجعل المنتج تكثيفًا لمنع أكسدة الكربون في المواد الحرارية الكربونية في نفس الوقت في 1000 ℃ ~ 1250 ℃ يحدث رد فعل, جيل (9AL2O3-2B2O3) بلورات عمودية موزعة في المصفوفة المقاومة للحرارة والفضاء الخلالي, وبالتالي تقليل المسامية, تحسين القوة في درجة حرارة متوسطة, وتوليد التوسع في حجم البلورات, يمكن أن يشفي انكماش الحجم, تقليل الشقوق.

خاتمة

Refractory-grade boron carbide is a highly durable, versatile, and effective material for applications in extreme environments. From industrial furnaces and nuclear reactors to abrasive tools and chemical processing plants, boron carbide provides essential advantages in terms of hardness, الاستقرار الحراري, المقاومة للتآكل, وامتصاص النيوترونات.

خنان متفوقة مزيلات (HSA) هو المورد المهنية لكربيد البورون, كربيد السيليكون وغيرها من المواد الكاشطة في الصين. إذا كان لديك أي احتياجات, لا تتردد في الاتصال بنا!