แผ่นป้องกันตัวถังเซรามิก B4C แผ่นป้องกันคาร์ไบด์โบรอน

คุณสมบัติการใช้งานของแผ่นเซรามิกโบรอนคาร์ไบด์

1. ความแข็งสูงพิเศษและทนต่อการสึกหรอ: ความแข็งแบบโมห์สของโบรอนคาร์ไบด์อยู่ที่ 9.3 รองลงมาจากเพชรและโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ โดยมีความแข็งระดับไมโครประมาณ 50 กิกะพาสกาล และมีความสามารถในการต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่าวัสดุโลหะและเซรามิกทั่วไป เช่น อลูมินา อย่างมาก

2. ความหนาแน่นต่ำและมีความแข็งแรงสูง: ความหนาแน่นของวัสดุอยู่ที่ 2.47-2.55 กรัม/ซม.³ ซึ่งต่ำกว่าเหล็กและเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์อย่างชัดเจน ที่อุณหภูมิห้อง ความต้านทานแรงดัดสามารถอยู่ที่ 300-400 เมกะพาสกาล มีคุณสมบัติทั้งน้ำหนักเบาและความแข็งแรงของโครงสร้าง

3. ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการออกซิเดชัน: จุดหลอมเหลวของแผ่นเซรามิกโบลอนคาร์ไบด์คือ 2450℃ และสามารถทำงานได้อย่างเสถียรที่อุณหภูมิเกินกว่า 2000℃ ในบรรยากาศเฉื่อย ส่วนในอากาศ การเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันจะเป็นไปอย่างช้าๆ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 600℃ เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 800℃ จะมีการสร้างฟิล์มออกไซด์ B₂O₃ ที่ผิวหน้าอย่างหนาแน่น ซึ่งจะป้องกันไม่ให้วัสดุภายในเกิดการออกซิเดชันเพิ่มเติม

4. ความสามารถในการดูดซับนิวตรอน: ไอโซโทป ¹⁰B ที่มีอยู่ในโบลอนคาร์ไบด์มีพื้นที่หน้าตัดการดูดซับนิวตรอนสูง และไม่ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์กัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาวหลังจากการดูดซับนิวตรอน ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการกันและควบคุมนิวตรอนในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์

5. เสถียรภาพทางเคมีและคุณสมบัติทางไฟฟ้า: ที่อุณหภูมิห้อง แผ่นเซรามิกโบลอนคาร์ไบด์ไม่ทำปฏิกิริยากับกรด เบส และตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูอริก มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนดีกว่าวัสดุโลหะและวัสดุเซรามิกทั่วไป และยังมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี

กระบวนการผลิตแผ่นเซรามิกโบลัสคาร์ไบด์

การเตรียมผง: วิธีการหลัก ได้แก่ วิธีการลดด้วยคาร์บอนความร้อน วิธีการสังเคราะห์โดยตรง วิธีการสังเคราะห์ด้วยอุณหภูมิสูงแบบลุกลามเอง (วิธีการลดด้วยแมกนีเซียม) และวิธีการสะสมฟิล์มด้วยไอเคมี เป็นต้น โดยในจำนวนนี้ วิธีการลดด้วยคาร์บอนความร้อนเป็นวิธีการเตรียมที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมในปัจจุบัน เนื่องจากมีขั้นตอนการดำเนินงานที่ง่ายและต้นทุนต่ำ

การพิมพ์: สามารถใช้วิธีการขึ้นรูปแบบอัดแห้ง การฉีดขึ้นรูปแบบเจล หรือการอัดไอโซสแตติก และวิธีอื่นๆ ได้ การขึ้นรูปแบบอัดแห้งเกี่ยวข้องกับการผสมผงกับสารยึดเกาะในปริมาณเล็กน้อย จากนั้นทำให้เป็นเม็ดและอัดขึ้นรูปในแม่พิมพ์ การฉีดขึ้นรูปแบบเจลคือการผสมผงเซรามิกกับโมโนเมอร์อินทรีย์ เป็นต้น ก่อนฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์เพื่อกระตุ้นให้เกิดพอลิเมอไรเซชันและขึ้นรูป ขณะที่การอัดไอโซสแตติกเป็นกระบวนการที่อาศัยคุณสมบัติของของเหลวในการถ่ายโอนแรงดันอย่างสม่ำเสมอ โดยจะประยุกต์แรงดันไปยังตัวอย่างอย่างเท่ากันจากทุกทิศทางเพื่อขึ้นรูป

การซินเตอร์: วิธีการเผาตัวโดยทั่วไป ได้แก่ การเผาตัวแบบไม่มีแรงดัน การเผาตัวแบบอัดร้อน การเผาตัวแบบอัดร้อนไอโซสเตติก และการเผาตัวด้วยพลาสมาสปาร์ค เป็นต้น การเผาตัวแบบอัดร้อนเป็นกระบวนการเผาตัววัสดุภายใต้สภาวะอุณหภูมิและแรงดันสูง ซึ่งสามารถผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีความหนาแน่นสูงและมีความแข็งแรงสูงได้ กระบวนการเผาตัวแบบไม่มีแรงดันมีขั้นตอนง่ายและต้นทุนต่ำ แต่อุณหภูมิในการเผาตัวสูง และเม็ดผลึกมีแนวโน้มเติบโตผิดปกติ

สาขาการประยุกต์ใช้งานแผ่นเซรามิกโบโรนคาร์ไบด์

ในด้านการป้องกันและความต้านทานการสึกหรอ: เซรามิกโบลอนคาร์ไบด์มีโครงสร้างพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งมากและคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ความแข็งสูงเป็นพิเศษ ความต้านทานแรงดัดงอได้ดี ความต้านทานการออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม และความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม จึงถือเป็นวัสดุที่มีคุณภาพสูงในการทนต่อแรงกระแทก ทนความร้อน และทนต่อการสึกหรอ และยังเป็นหนึ่งในวัสดุเซรามิกกันกระสุนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอีกด้วย นอกจากนี้ เซรามิกโบลอนคาร์ไบด์ยังมีความสามารถในการดูดซับความร้อนได้ดีมาก และมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมาก จึงสามารถดูดซับพลังงานความร้อนจากกระสุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันไม่ให้เกราะบิดเบี้ยวได้ง่าย ในบรรดาเซรามิกกันกระสุนที่ใช้โดยทั่วไปนั้น เซรามิกแผ่นโบลอนคาร์ไบด์มีความแข็งสูงที่สุด แต่มีความหนาแน่นต่ำที่สุด ด้วยเหตุนี้จึงถือว่าเป็นเซรามิกเกราะกันกระสุนที่เหมาะสมในระดับหนึ่ง ซึ่งเป็นวัสดุหลักสำหรับเสื้อกั๊กกันกระสุนรายบุคคล เกราะรถรบ และแผ่นป้องกันเฮลิคอปเตอร์ เมื่อเทียบกับเกราะเหล็กแล้ว อุปกรณ์ที่ใช้เซรามิกชนิดนี้จะมีน้ำหนักลดลงมากกว่า 50% ภายใต้ระดับการป้องกันที่เท่ากัน นอกจากนี้ยังสามารถผลิตเป็นชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่ทนต่อการสึกหรอ เช่น หัวพ่นทราย และสื่อขัดละเอียด โดยมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าชิ้นส่วนโลหะธรรมดาหรือชิ้นส่วนเซรามิกอลูมินาถึง 5 ถึง 10 เท่า

ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์: ใช้เทคโนโลยีการเผาตัวโดยไม่ต้องอัดขั้นสูงสำหรับการผลิตเซรามิกโบลัสคาร์ไบด์เป็นจำนวนมาก ซึ่งมีคุณสมบัติเด่น ได้แก่ ประสิทธิภาพการผลิตสูง การปรับพารามิเตอร์ของเซรามิกอย่างยืดหยุ่น และผลิตภัณฑ์โบลัสคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง บริษัทของเราได้พัฒนาสูตรพิเศษสำหรับโบลัสคาร์ไบด์ที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยไม่ต้องเติมธาตุอื่นๆ เข้าไป ทำให้ค่าต่างๆ ของเซรามิกโบลัสคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาตัวโดยไม่ต้องอัด สามารถตอบสนองข้อกำหนดของอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ได้อย่างครบถ้วน และผลิตภัณฑ์ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการกลึงขั้นตอนมาก นอกจากนี้ เรายังสามารถผลิตชิ้นส่วนดูดซับนิวตรอนชนิดต่างๆ เช่น แกนแท่งควบคุมโบลัสคาร์ไบด์ ลูกป้องกันโบลัสคาร์ไบด์ แผ่นกำบังโบลัสคาร์ไบด์ อิฐป้องกันโบลัสคาร์ไบด์ และแผ่นบางโบลัสคาร์ไบด์ เป็นต้น สำหรับใช้งานในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้ในปริมาณมาก เซรามิกโบลัสคาร์ไบด์ที่เราผลิตสามารถควบคุมความหนาแน่นของนิวตรอนภายในเครื่องปฏิกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อรักษานิวเคลียร์ให้ทำงานอย่างมั่นคง รวมทั้งลดความเสี่ยงจากการรั่วไหลของรังสีในระหว่างการจัดการและขนส่งของเสียจากนิวเคลียร์

นอกจากอุตสาหกรรมทางทหารและพลังงานนิวเคลียร์แล้ว แผ่นเซรามิกโบลอนคาร์ไบด์ยังถูกใช้อย่างแพร่หลายในภาคพลเรือน เช่น กระจกกันกระสุนและแก้วกันกระสุน

  
พารามิเตอร์