Leave Your Message

Bor Karbür Seramiklerinin Uygulamaları

2024-12-18

B4C'nin ultra yüksek sertliğinden yararlanılarak, gemi pas giderme kumlama makinelerinin kumlama başlıklarında kullanılan çeşitli kumlama nozulları üretilebilir ve bu nozulların ömrü, alüminyum kumlama başlıklarından onlarca kat daha uzundur. Alüminyum ürünlerde yüzey kumlama işleminde kullanılan nozul da B4C'den üretilmiştir ve kullanım ömrü bir aydan fazla olabilir. Genel olarak, süper sert malzemeler iyi aşınma direncine sahiptir ve B4C, yataklar, akslar, yüksek basınçlı nozullar vb. için kullanılabilen mekanik salmastra halkaları için de iyi bir malzemedir.

İkinci olarak, B4C'deki B izotopunun nötron soğurma özelliğinden yararlanılarak, nükleer reaktör kontrolü için B4C seramik bileşenler geliştirilmiştir. Nükleer reaktörlerin kontrolü, yüksek nötron soğurma kapasitesi, yani yüksek nötron soğurma kesiti, yüksek sıcaklık dayanımı ve radyasyon direnci gerektiren elektriksel kontrol yoluyla gerçekleştirilir. Genellikle, 1900-2000 °C'de sinterlenmiş veya sıcak preslenmiş B10 içeren sinterlenmiş B4C seramikler seçilir. Bağıl yoğunluğu 0,95'tir. Çok fazla kalıntı gözenek varsa, reaksiyon gazlarının radyasyon altında depolanması gaz genleşmesine ve hasara neden olur. Bu nedenle, B4C mümkün olduğunca yoğun olmalı ve mukavemeti ne kadar yüksekse o kadar iyidir.

B10, doğal borda kütlece yalnızca %19,9 oranında bulunurken, zenginleştirilmiş B10 kütlece %99'a ulaşabilir. Bu nedenle, zenginleştirilmiş B10'u B4C hazırlamak için kullanmak nötron emme kapasitesini büyük ölçüde artırabilir. Nötron emici bir malzeme olan B4C, toz veya pelet formunda paslanmaz çelik kaplama olarak paketlenerek nükleer reaktörler için kontrol çubukları veya kalkan elemanları olarak kullanılabilir. Çoğunlukla termal nötron reaktörlerinde, ancak hızlı nötron reaktörlerinde de kullanılır. Süper sertliği ve düşük yoğunluğu nedeniyle B4C, uzun süredir yabancı ülkelerde kurşun geçirmez yelekler veya zırhlar için hafif bir kurşun geçirmez malzeme olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda, yüksek mukavemetli naylon malzemelerle zırh kompozitleri oluşturmak için kullanımında da ilerleme kaydedilmiştir. B4C'nin birçok mükemmel özelliği vardır, ancak yüksek yoğunlaşma sıcaklığı, yüksek enerji tüketimi ve yüksek hazırlama maliyeti uygulama alanını sınırlamaktadır. Benzersiz özelliklerinden bazıları ise insanları uygulamalarını keşfetmeye, maliyetini en aza indirmeye ve diğer ileri teknoloji seramiklerle rekabet etmeye teşvik etmiştir.