Toepassing van boorcarbidekeramiek

Door gebruik te maken van de ultrahoge hardheid van B4C kunnen verschillende zandstraalmondstukken worden gemaakt voor de zandstraalkoppen van roestverwijderingszandstraalmachines voor schepen, die een levensduur hebben die tientallen keren langer is dan die van aluminiumoxidezandstraalkoppen. De mondstuk dat wordt gebruikt voor oppervlaktezandstraalbehandeling in aluminiumproducten is ook gemaakt van B4C en de levensduur kan meer dan een maand bedragen. Over het algemeen hebben superharde materialen een goede slijtvastheid en B4C is ook een goed materiaal voor mechanische afdichtingsringen, die kunnen worden gebruikt voor lagers, assen, hogedrukmondstukken, enz.

Ten tweede worden B4C keramische componenten voor kernreactorcontrole ontwikkeld, gebruikmakend van de neutronenabsorptie-eigenschap van isotoop B in B4C. De controle van kernreactoren wordt geïmplementeerd door middel van elektrische controle, waarvoor een hoge neutronenabsorptiecapaciteit vereist is, d.w.z. een hoge neutronenabsorptiedoorsnede, hoge temperatuurbestendigheid en stralingsbestendigheid. Over het algemeen worden gesinterde B4C-keramieken met B10 geselecteerd, die gesinterd of warmgeperst worden bij 1900-2000 ℃. De relatieve dichtheid is 0,95. Als er te veel resterende poriën zijn, zal het opslaan van reactiegassen onder straling gasuitzetting en schade veroorzaken. Daarom moet B4C zo dicht mogelijk zijn, en hoe hoger de sterkte, hoe beter.

B10 is goed voor slechts 19,9% van de massa in natuurlijk boor, terwijl verrijkt B10 99% van de massa kan bereiken. Daarom kan het gebruik van verrijkt B10 om B4C te bereiden de neutronenabsorptiecapaciteit aanzienlijk verbeteren. B4C, als neutronenabsorberend materiaal, kan worden verpakt in roestvrijstalen bekleding in poeder- of pelletvorm om regelstaven of afschermingselementen voor kernreactoren te vormen. Het wordt vooral gebruikt in thermische neutronenreactoren, maar ook in snelle neutronenreactoren. Vanwege zijn superharde en lage dichtheid wordt B4C al lange tijd gebruikt als een lichtgewicht kogelwerend materiaal voor kogelwerende vesten of bepantsering in het buitenland. De afgelopen jaren is er ook vooruitgang geboekt in het gebruik ervan voor composietbepantsering met zeer sterke nylonmaterialen. B4C heeft veel uitstekende eigenschappen, maar zijn hoge verdichtingstemperatuur, hoge energieverbruik en hoge voorbereidingskosten beperken de uitbreiding van de toepassing. En sommige van zijn unieke eigenschappen hebben mensen ertoe aangezet om te streven naar het verkennen van de toepassingen, het minimaliseren van de kosten en het concurreren met andere hightechkeramiek.