보론 카바이드 세라믹의 응용

B4C의 초고경도를 활용하여 선박 녹 제거용 샌드블라스팅 기계의 샌드블라스팅 헤드에 사용할 수 있는 다양한 샌드블라스팅 노즐을 만들 수 있으며, 이는 알루미나 샌드블라스팅 헤드를 사용하는 것보다 수십 배 더 긴 수명을 가지고 있습니다. 알루미늄 제품의 표면 샌드블라스팅 처리에 사용되는 노즐도 B4C로 만들어졌으며, 그 사용 수명은 1개월 이상에 달할 수 있습니다. 일반적으로 초경 재료는 내마모성이 좋으며, B4C는 베어링, 차축, 고압 노즐 등에 사용할 수 있는 기계적 씰 링에도 좋은 재료입니다.

둘째, B4C의 동위원소 B의 중성자 흡수 특성을 활용하여 원자로 제어용 B4C 세라믹 부품을 개발합니다. 원자로 제어는 전기 제어를 통해 구현되며, 여기에는 높은 중성자 흡수 용량, 즉 높은 중성자 흡수 단면적, 고온 저항 및 방사선 저항성이 필요합니다. 일반적으로 B10을 함유한 소결 B4C 세라믹이 선택되어 1900-2000℃에서 소결 또는 열간 프레스됩니다. 상대 밀도는 0.95입니다. 잔류 기공이 너무 많으면 방사선 하에서 반응 가스를 저장하면 가스가 팽창하여 손상됩니다. 따라서 B4C는 가능한 한 밀도가 높아야 하며 강도가 높을수록 좋습니다.

B10은 천연 붕소에서 질량 기준으로 19.9%에 불과하지만, 강화된 B10은 질량 기준으로 99%에 도달할 수 있습니다. 따라서 강화된 B10을 사용하여 B4C를 제조하면 중성자 흡수 용량을 크게 향상시킬 수 있습니다. 중성자 흡수 재료인 B4C는 분말 또는 펠릿 형태로 스테인리스 스틸 클래딩에 포장하여 원자로의 제어봉 또는 차폐 요소를 형성할 수 있습니다. 주로 열 중성자로에 사용되지만 고속 중성자로에도 사용됩니다. 초경도 및 저밀도 덕분에 B4C는 오랫동안 외국에서 방탄조끼 또는 장갑의 경량 방탄 재료로 사용되었습니다. 최근 몇 년 동안 고강도 나일론 소재와 장갑을 복합화하는 데 사용하는 데도 진전이 있었습니다. B4C는 우수한 특성이 많지만 고밀도화 온도, 고에너지 소비 및 높은 제조 비용으로 인해 응용 프로그램 확장이 제한됩니다. 그리고 고유한 특성 중 일부는 사람들이 응용 프로그램을 탐색하고 비용을 최소화하며 다른 하이테크 세라믹과 경쟁하기 위해 노력하도록 촉구했습니다.