Pelat Perlindungan Tubuh Keramik B4C Ubin Pelindung Boron Karbida

Karakteristik kinerja lembaran keramik boron karbida

1. Kekerasan ultra tinggi dan tahan aus: Kekerasan Mohs boron karbida adalah 9,3, hanya kalah dari intan dan boron nitrida kubik. Kekerasan mikronya sekitar 50GPa, dan ketahanan ausnya jauh lebih unggul dibandingkan logam umum dan material keramik seperti alumina.

2. Densitas rendah dan kekuatan tinggi: Densitasnya 2,47-2,55g/cm³, jauh lebih rendah dibandingkan baja dan keramik silikon karbida. Pada suhu ruangan, kekuatan lenturnya dapat mencapai 300-400MPa, memiliki kombinasi ringan dan kekuatan struktural.

3. Tahan terhadap suhu tinggi dan oksidasi: Titik lebur lembaran keramik boron karbida adalah 2450℃, dan dapat beroperasi secara stabil di atas 2000℃ dalam atmosfer inert. Di udara, reaksi oksidasi berlangsung lambat di bawah 600℃. Ketika suhu melebihi 800℃, lapisan oksida B₂O₃ yang padat akan terbentuk pada permukaan, mencegah oksidasi lebih lanjut pada material bagian dalam.

4. Kemampuan penyerapan neutron: Isotop ¹⁰B yang terkandung dalam boron karbida memiliki penampang serap yang tinggi terhadap neutron, dan tidak menghasilkan produk radioaktif berumur panjang setelah menyerap neutron. Ini merupakan material pelindung dan pengendali neutron yang ideal dalam industri nuklir.

5. Stabilitas kimia dan sifat listrik: Pada suhu ruangan, lembaran keramik boron karbida tidak bereaksi dengan asam, basa, dan sebagian besar pelarut organik kecuali asam fluorida. Material ini memiliki ketahanan korosi yang lebih baik dibandingkan logam dan material keramik umum, serta memiliki sifat isolasi listrik yang baik.

Proses manufaktur lembaran keramik boron karbida

Persiapan Bubuk: Metode utama meliputi metode reduksi termal karbon, metode sintesis langsung, metode sintesis suhu tinggi yang menyebar sendiri (metode reduksi termal magnesium), dan metode deposisi uap kimia, dll. Di antara metode-metode tersebut, metode reduksi karbotermal saat ini merupakan metode persiapan paling penting dalam industri karena operasinya yang sederhana dan biaya rendah.

Pencetakan: Dapat mengadopsi metode cetak tekan kering, cetak injeksi gel, cetak tekan isostatik, dan metode lainnya. Cetak tekan kering melibatkan pencampuran serbuk dengan sedikit bahan pengikat, granulasi, kemudian penekanan dalam cetakan hingga terbentuk bentuk yang diinginkan. Cetak injeksi gel melibatkan pencampuran serbuk keramik dengan monomer organik, dll., kemudian disuntikkan ke dalam cetakan untuk memicu polimerisasi dan pembentukan monomer. Pencetakan isostatik adalah proses yang memanfaatkan sifat cairan dalam mentransfer tekanan secara merata, menerapkan tekanan secara seragam dari segala arah pada sampel untuk membentuknya.

Sinter: Metode sintering umum meliputi sintering tanpa tekanan, sintering hot-pressing, sintering hot isostatic pressing, dan sintering plasma busur, dll. Sintering hot-pressing adalah proses sintering material dalam kondisi suhu tinggi dan tekanan tinggi, yang dapat menghasilkan produk keramik dengan kepadatan tinggi dan kekuatan tinggi. Proses sintering tanpa tekanan bersifat sederhana dan berbiaya rendah, namun suhu sinteringnya tinggi dan butiran cenderung tumbuh secara abnormal.

Bidang aplikasi lembaran keramik boron karbida

Dalam bidang perlindungan dan ketahanan aus: Keramik boron karbida memiliki struktur ikatan kovalen yang sangat kuat serta sifat-sifat unggul, seperti kekerasan ultra tinggi, kekuatan lentur tinggi, ketahanan oksidasi yang sangat baik, serta ketahanan korosi yang baik. Keramik ini merupakan material tahan benturan, tahan panas, dan tahan aus yang berkualitas sangat tinggi, serta merupakan salah satu bahan keramik antibekas peluru yang umum digunakan. Selain itu, keramik boron karbida memiliki kapasitas penyerapan panas yang kuat dan koefisien ekspansi termal yang sangat rendah, sehingga mampu menyerap energi panas peluru secara efektif dan mencegah deformasi pada baju besi. Dari beberapa jenis keramik antibekas peluru yang umum digunakan, lempeng keramik boron karbida memiliki kekerasan tertinggi namun densitas terendah. Oleh karena itu, keramik ini selalu dianggap sebagai material keramik pelindung antibekas peluru yang relatif ideal. Keramik ini merupakan bahan utama untuk rompi antibekas peluru individu, pelat lapis baja kendaraan tempur, dan pelat pelindung helikopter. Pada tingkat perlindungan yang sama, bobot peralatan ini berkurang lebih dari 50% dibandingkan dengan pelat baja. Keramik ini juga dapat dibuat menjadi komponen industri tahan aus seperti nosel sandblasting dan media penggiling, dengan masa pakai 5 hingga 10 kali lebih lama dibandingkan komponen logam biasa atau keramik alumina.

Di industri nuklir: Teknologi sintering tanpa penekanan canggih digunakan untuk produksi massal keramik boron karbida, dengan karakteristik efisiensi produksi tinggi, penyesuaian parameter keramik yang fleksibel, serta kemurnian produk boron karbida yang tinggi. Perusahaan kami telah mengembangkan formula khusus untuk boron karbida dalam bidang tenaga nuklir. Tanpa menambahkan elemen lain, berbagai indikator keramik boron karbida hasil sintering tanpa penekanan memenuhi persyaratan industri tenaga nuklir, dan produk tidak memerlukan permesinan lanjutan. Selain itu, kami dapat memproduksi secara massal inti batang kendali boron karbida, bola pelindung boron karbida, pelat perisai boron karbida, bata pelindung boron karbida, lembaran tipis boron karbida, serta produk penyerap neutron lainnya yang banyak digunakan dalam reaktor nuklir. Keramik boron karbida yang kami hasilkan mampu secara efektif mengendalikan kepadatan neutron di dalam reaktor guna menjaga operasi yang stabil, serta mengurangi risiko kebocoran radiasi selama pengolahan dan transportasi limbah nuklir.

Selain industri militer dan tenaga nuklir, lembaran keramik boron karbida juga banyak digunakan di bidang sipil, seperti kaca tahan peluru dan jendela tahan peluru.

  
Parameter