Boro karburoa eskuragarri dagoen ingeniaritza-material gogorrenetako bat da; diamantea eta boro nitruro kubikoa bakarrik dira gogorragoak. Tolesteko indar handiarekin, korrosioarekiko erresistentzia ona, eta eroankortasun termikoa leherketa toberak eta ponpa zigiluak bezalako aplikazioetarako egokia. Boro karburoko zeramika mekanizatzea garestia eta denbora asko izan daiteke, bere egoera berdea edo gaileta, perdoi estuak ez dituelako eta sinterizazioan gutxi gorabehera gutxi gorabehera. 20%.
Fabrikazio-metodoak
Boro karburoa (B4C) gizakiak ezagutzen duen material gogorrenetako bat da, diamantearen eta egonkortasun termikoaren pareko gogortasun-maila du. Higadura-erresistentzia handia duten aplikazioetan erabiltzen da, pisu baxuan indarra, edo egonkortasun termikoa funtsezkoa da, hala nola, lehergailuen aurkako militarrentzako eta ibilgailuentzako armadura balistikoko zeramikazko teila babesa, balak, zatiak edo bestelako proiektilak – ezaugarri horiek B4C material eskerga bihurtzen dute.
nola egin boro karburo zeramika? Tradizionalki, boro karburo guztiz trinkoko piezak prentsaketa-teknikak erabiliz fabrikatu dira, hala nola, prentsa beroa edo prentsa isostatikoa, baita txinparta plasma sinterizatzea ere.; metodo hauek, hala ere, hainbat eragozpen ditu, besteak beste, konplexutasun geometrikoa eta tamaina murrizketak, ekipoen kostuen eskakizunak eta sinterizazio osteko prozesu zorrotzak, hala nola mekanizazioa.
Hona hemen deskribatutako asmakizunaren garrantzia: berdearen abantailak batzen dituen boro karburozko zeramika ekoizteko metodo bati dagokio, gaileta, edo partzialki sinterizatutako boro-karburoa mekanizatuz landutako boro-karburoko zeramikarekin.
Metodo honek B eta C osagai amorfo bat duten lehengai mistoak karbono nano zuntzekin nahasten ditu egoera uniformean., eta nahasketa hori aldibereko sintesia eta sinterizatzea SPS metodoa erabiliz. Honek B4C eduki handia eta propietate mekaniko bikainak dituen trinko sinterizatua sortzen du; bere konposizioa egokitu daiteke bere boro eta karbono ehuneko atomiko erlatiboak errendimendu-ezaugarri desberdinetarako aldatuz.
Propietateak
Boro karburoa B4C oso ezaguna den zeramikazko materiala da, bere dentsitate baxuagatik bereizten da, Hugoniot muga elastiko handia eta gogortasun handiko propietateak. Hala ere, kalte-tolerantzia eskasa jasaten du eta bere aplikazioak eremu askotan mugatzen ditu. Propietate fisiko-mekaniko horiek hobetzeko, ikertzaileek hainbat sinterizazio gehigarri gehitzen saiatu dira metal arraroetan oinarritutako oxidoak eta Silizio purua barne. [3,6,7] baina hauek sinterizazio-tenperatura/presioa gutxitu dezakete, horrela material trinkoagoa sortuz, B4C aparteko propietate berezi batzuk negatiboki aldatzen dituzten bitartean.!
Duela gutxi, material bereziak beharrezko bihurtu dira elektroniko aurreratuan, espazioa eta informatika teknologiak. Hauek egonkortasun termiko handia eta urradura erresistentzia ona behar dute – boro karburo zeramikazko zerbait ase dezake.
boro karburoa zeramika ezagutzen den substantzia gogorrenetako bat da eta aparteko indarra dauka, urratzaile gisa erabiltzeko eta titanioa bezalako metal-aleazioak ebakitzeko aproposa da, aluminioa eta altzairu herdoilgaitza. Gainera, bere indarrak balen aurkako txalekoak fabrikatzeko erabili ahal izan du, altzairuzko armadurak baino arinagoa baita, kolpe erresistentzia handiagoarekin; Aluminioa baino beroarekiko erresistenteagoa da, tenperaturak jasan ditzakeelako 1,800 gradu Celsius denbora luzez urtu gabe, material hau ezinbestekoa bihurtuz aplikazio militarretan eta aluminioak bakarrik kudeatu dezakeen tentsio kopuru handia jasaten duten zeramikazko bertsio erresistenteak! Azkenik, boro karburozko zeramikak muturreko iraunkortasuna eta estresarekiko erresistentzia eskaintzen du, haien artean indar handia izanik.
Aplikazioak
Boro karburoa oso gogorra da, Material iraunkorra, tenperatura altuak jasateko gai dena, higadura erresistentzia handia duena. Industria-aplikazio askotan erabiltzen da, hala nola ebaketa, artezketa, leuntzeko eta lapatzeko aplikazioak; Gainera, armadura gisa erabiltzen den material urratzaile bikaina egiten du ekipamendu militarretan eta ibilgailuetan, hala nola, helikopteroetan, behetik oskolaren kolpeetatik babestuta..
Bere muturreko gogortasunagatik, boro karburoa zulatzeko oso zaila izan daiteke – honek arazo bereziak sortzen ditu material horrekin egindako zeramikazko osagaiekin egiturak eraikitzean. Ohiko makina zulatzeko tresnak ezin dira erraz sartu; horren ordez, baliteke diamante-zulagailu espezializatuak erabili behar izatea zulaketa-eragiketa eraginkorretarako.
Arazo hau konpontzeko ikuspegi bat tungsteno karburozko txertaketa bat erabiltzea dakar boro karburoko zeramika bidez zuloak zulatzeko.. Zoritxarrez, ikuspegi hori ez da eraginkorra eta denbora behar duena; beraz, hobe litzateke barrura sartzeko beste bide bat aurkitzea, egituraren osagai hori aldatu edo kendu eta ordeztu beharrik gabe, txertaketa bat ordezkatu behar den bakoitzean..
Asmakizun honek karbono nano-zuntza duen boro karburozko zeramikazko trinko sinterizatu bat ekoizteko metodo bat deskribatzen du (CNF) bere gainazalean uniformeki banatuta. Zeramika zuzenean sortzen da B eta C nahaste amorfo bat aldi berean sintetizatuz eta sinterizatuz; emaitzek erakusten dute halako trinko bat 15% bolumenez CNF-k propietate mekaniko bikainak erakusten ditu, hala nola tolestura-indarra (710 MPa), Vickers gogortasuna (364 GPa), eta haustura gogortasuna KIC (7.6 MPa*m1/2).
Onurak
Boro karburoa oso material gogorra da, hainbat formatan osa daitekeena. Higadura-erresistentzia eta tenperatura erresistentzia handia ditu, eta urratzaile gisa ere erabil daiteke ur-zorrotadako ebakigailuetan metalak eta bestelako materialak mozteko. Boro karburoa zentral nuklearretan kontrol-hastaken material gisa ere erabili izan da, energia termikoko neutroiak xurgatzeko duen gaitasunagatik, baita azido nitrikoan disolbaezina delako eta hidrogeno fluoruro beroko inguruneek eragiten ez diotelako..
Boro karburoko zeramika hainbat prozesu erabiliz ekoiztu daiteke, tenperatura altuan presiorik gabeko sinterizazioa barne (normalean txinparta plasma sinterizazioa deritzo; SPS). SPS hautsak karbono nanozuntzarekin nahasten dira eta forma trinkoetan sinterizatzen dira korronte zuzeneko berogailu elektrikoaren bidez.; Honek hiru puntuko tolestura-indar handia eta urradura-erresistentzia zeramika lortzen du, boro karburozko zeramikazko materialaren hiru puntu tolesgarriak diren pieza iraunkorrak sortzen dituztenak..