炭化ホウ素粉末の応用

炭化ホウ素粉末の応用

炭化ホウ素金属光沢のある黒色の結晶で、ブラックダイヤモンドとも呼ばれ、非金属の無機材料です。炭化ホウ素の硬度はダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素に次ぐものであり、高温でも高い強度を維持できるため、理想的な高温耐摩耗性材料として使用できます。炭化ホウ素の密度は非常に小さく(理論密度はわずか 2.52 g/cm3)、一般的なセラミック材料よりも軽いため、航空宇宙分野で使用できます。炭化ホウ素は、強力な中性子吸収能力、良好な熱安定性、および 2450 °C の融点を備えているため、原子力産業でも広く使用されています。同時に、中性子吸収能力もB元素を添加することでさらに向上します。特定の形態と構造を持つ炭化ホウ素材料は、特別な光電特性も備えています。さらに、炭化ホウ素は、高い融点、高い弾性率、低い膨張係数、優れた酸素吸収能力などを備えています。これらすべての利点により、炭化ホウ素は冶金、化学工業、機械、航空宇宙、産業などの多くの分野で潜在的な応用材料となっています。軍事産業。たとえば、耐食性および耐摩耗性の部品、防弾装甲の製造、原子炉制御棒、熱電素子などです。

炭化ホウ素
炭化ホウ素粉末

炭化ホウ素の主な用途は次のとおりです。

1.研磨砥粒の塗布

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炭化ホウ素の研磨材としての用途は主にサファイアの研磨です。超硬材料では、炭化ホウ素の硬度は炭化ホウ素の硬度よりも優れています。酸化アルミニウム炭化ケイ素は、ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素よりも劣るだけです。炭化ホウ素研磨材(モース硬度 9.3)は、サファイア結晶の加工や研削に最適な素材です。炭化ホウ素は600℃以上になると表面が酸化してB2O3皮膜となり、ある程度軟化します。したがって、研磨用途における過度の温度を伴う乾式研削には適しておらず、研磨液研削にのみ適しています。ただし、この特性により B4C のさらなる酸化を防ぐことができるため、耐火物用途において独自の利点をもたらします。

2.耐火物の適用

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炭化ホウ素は耐酸化性と耐高温性の特性を持っています。炭化ホウ素は一般に、鋼製ストーブ、窯の家具など、冶金学のさまざまな分野で高度な成形耐火物および非晶質耐火物として使用されます。炭化ホウ素は高温で軟化するため、他の材料粒子の表面に付着する可能性があります。製品が緻密化しても、表面のB2O3酸化膜がある程度の保護を形成し、酸化防止の役割を果たします。同時に、反応により生成した柱状結晶が耐火物のマトリックスや隙間に分布するため、気孔率が減少し、中温強度が向上し、生成した結晶の体積膨張により体積収縮が回復し、亀裂を減らします。

3.防弾材料の適用

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炭化ホウ素は、その高硬度、高強度、小さな比重、高い弾性抵抗により、特に軽量防弾材料のトレンドと一致しており、航空機、車両、装甲、人体およびその他の保護に最適な防弾材料です。

4.原子力産業への応用

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炭化ホウ素は、高い中性子吸収断面積と広い中性子吸収スペクトルを有しており、原子力産業において最高の中性子吸収材として国際的に認められています。炭化ホウ素は、資源が豊富で、耐食性があり、熱安定性が良く、放射性同位体を含まず、二次線エネルギーが低いなどの特徴を備えているため、原子炉の制御材や遮蔽材として広く使用されています。炭化ホウ素は、原子炉分野では炭化ホウ素棒に製造されるほか、表面積を増やす必要があるため炭化ホウ素粉末にも製造されます。

 

成都華瑞工業株式会社

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投稿時間: 2022 年 10 月 8 日