B4C keramikas korpusa aizsargplāksne, bora karbīda aizsargs plāksne

Bora karbīda keramikas plākšņu veiktspējas raksturlielumi

1. Ultr augsta cietība un nodilumizturība: Bora karbīda Mosa cietība ir 9,3, zemāka tikai par dimanta un kubiskā bora nitrīda cietību. Tā mikrocietība ir aptuveni 50 GPa, un tās nodilumizturība ir ievērojami labāka nekā parastiem metāliem un keramikas materiāliem, piemēram, alumīnija oksīdam.

2. Zema blīvums un augsta izturība: Tā blīvums ir 2,47–2,55 g/cm³, kas ir ievērojami zemāks nekā tērauda un silīcija karbīda keramikas. Istabas temperatūrā lieces izturība var sasniegt 300–400 MPa, kombinējot vieglo svaru ar strukturālo izturību.

3. Augstas temperatūras izturība un oksidēšanās izturība: Boru karbīda keramikas plākšņu kušanas temperatūra ir 2450 °C, inertā vidē tās var stabili darboties virs 2000 °C. Gaisā oksidācijas reakcija zem 600 °C notiek lēni. Kad temperatūra pārsniedz 800 °C, virsmā veidojas blīva B₂O₃ oksīda plēve, kas novērš iekšējo materiālu turpmāku oksidēšanos.

4. Neitronu absorbcijas spēja: Boru karbīdā esošais ¹⁰B izotops efektīvi absorbē neitronus ar lielu absorbcijas šķērsgriezumu, un pēc neitronu absorbcijas netiek ražoti ilgstoši radioaktīvi produkti. Tas padara to par ideālu neitronu aizsardzības un kontroles materiālu kodzarojumā.

5. Ķīmiskā stabilitāte un elektriskās īpašības: Istabas temperatūrā bora karbīda keramikas plāksnes nereaģē ar skābēm, bāzēm un vairumā organiskajiem šķīdinātājiem, izņemot fluorūdeņražskābi. Tās ir izturīgākas pret koroziju nekā metāli un parastie keramikas materiāli, kā arī tam piemīt laba elektriskā izolācija.

Bora karbīda keramikas plākšņu ražošanas process

Materiāla sagatavošana: Galvenās metodes ietver oglekļa termoreducēšanas metodi, tiešo sintēzes metodi, pašizplatīgu augstas temperatūras sintēzes metodi (magnija termoreducēšanas metode) un ķīmiskās tvaika nogulsnēšanas metodi utt. No šīm metodēm oglekļa termoreducēšanas metode pašlaik rūpniecībā ir svarīgākā sagatavošanas metode, jo tās darbība ir vienkārša un izmaksas zemas.

Formēšana: Var izmantot sauso presēšanu, želejas ievietošanu veidnēs, izostatisko presēšanu un citas metodes. Sauso presēšanu veic, maisot pulveri ar nelielu daudzumu saistvielas, granulējot to un pēc tam presējot formas veidnē. Želejas ievietošana veidnēs ietver keramikas pulvera maisīšanu ar organiskiem monomēriem utt., pēc tam ievietojot to veidnē, lai aktivizētu monomēru polimerizāciju un formēšanu. Izostatiska presēšana ir process, kas izmanto šķidruma spiediena vienmērīgas pārsutīšanas īpašību, pielietojot paraugam spiedienu vienmērīgi no visām pusēm, lai to veidotu.

Spiešana: Parastās sinterēšanas metodes ietver sinterēšanu bez spiediena, karstspiedu sinterēšanu, karstu izostatisko prešēšanu un dzirksteļplazmas sinterēšanu utt. Karstspiedu sinterēšana ir materiālu sinterēšanas process augstas temperatūras un augsta spiediena apstākļos, kas ļauj ražot keramikas izstrādājumus ar augstu blīvumu un augstu izturību. Sinterēšana bez spiediena ir vienkārša un zemu izmaksu procesa, taču sinterēšanas temperatūra ir augsta un graudiem ir tendence nepareizi izaugt.

Bora karbīda keramikas plākšņu pielietošanas jomas

Aizsardzības un nodilumizturības jomā: bora karbīda keramikai ir ārkārtīgi stipra kovalentā saite un izcilas īpašības, piemēram, ultralielā cietība, augsta lieces izturība, izcila oksidēšanās izturība un laba korozijizturība. Tā ir ļoti kvalitatīva triecienizturīga, termoizturīga un nodilumizturīga materiāla veida, kā arī viens no biežāk lietotajiem lodesdrošajiem keramikas materiāliem. Turklāt bora karbīda keramika ir ar lielu siltuma absorbcijas spēju un ārkārtīgi zemu termisko izplešanās koeficientu, kas efektīvi absorbē lodes siltumenerģiju un novērš bruņu vieglu deformāciju. Salīdzinot ar vairākiem bieži lietotiem lodesdrošajiem keramikas materiāliem, bora karbīda keramikas plāksnes ir visciešākās, bet ar zemāko blīvumu. Tādēļ to jau ilgu laiku uzskata par relatīvi ideālu lodesdrošās bruņu keramikas materiālu. Tā ir kodolmateriāls individuālajām lodesdrošajām vestēm, kaujas transportlīdzekļu bruņām un helikopteru aizsargplāksnēm. Vienādā aizsardzības līmenī iekārtu svars tiek samazināts vairāk nekā par 50% salīdzinājumā ar tērauda bruņām. To var izmantot arī rūpnieciskos nodilumizturīgos komponentos, piemēram, smilšstrūklas sprauslās un berzēšanas vidē, kalpošanas laiks ir 5 līdz 10 reizes garāks salīdzinājumā ar parastiem metāla vai alumīnija oksīda keramikas komponentiem.

Atoma rūpniecībā: Borakarbīda keramikas partijas ražošanai tiek izmantota uzlabotā bezpreses sinterēšanas tehnoloģija, kas raksturojas ar augstu ražošanas efektivitāti, elastīgu keramikas parametru regulēšanu un augstu borakarbīda produktu tīrību. Mūsu uzņēmums ir izstrādājis īpašu formulu kodolenerģijas nozares borakarbīdam. Neieviešot citus elementus, bezpreses sinterētas borakarbīda keramikas dažādi rādītāji atbilst kodolenerģijas nozares prasībām, un produktiem nav nepieciešama intensīva apstrāde. Turklāt mēs varam masveidā ražot borakarbīda vadības stieņu serdes, borakarbīda aizsarglodes, borakarbīda aizsargvākus, borakarbīda aizsargblokus, borakarbīda plāksnes un citus neitronu absorbējošus produktus, kas plaši tiek izmantoti kodolreaktoros. Mūsu ražotā borakarbīda keramika efektīvi kontrolē reaktora iekšējo neitronu blīvumu, nodrošinot stabilu darbību, kā arī samazina starojuma noplūdes risku kodolatkritumu apstrādē un transportēšanā.

Papildus militārajai un atompakalpojumu nozarei, bora karbīda keramikas plāksnes tiek plaši izmantotas arī civilos mērķos, piemēram, lodesdrošos stiklos un lodesdrošajās stikla plāksnēs.

  
Parametrs