Bột B4C F46 F54 F60 F80 Boron Carbide

Bo cacbua (B₄C) là vật liệu gốm hiệu suất cao được biết đến với độ cứng đặc biệt, mật độ thấp và khả năng chống mài mòn, ăn mòn và nhiệt độ cao. Những đặc tính này làm cho nó có giá trị trong nhiều ứng dụng công nghiệp, quân sự và khoa học. Sau đây là một số ứng dụng chính của bo cacbua:

1. Giáp & Bảo vệ đạn đạo

• Áo giáp thân và áo giáp xe : Được sử dụng trong áo chống đạn nhẹ và lớp mạ xe bọc thép do có độ cứng cao (vật liệu cứng thứ 3 sau kim cương và nitride bo khối) và khả năng hấp thụ năng lượng động học.
• Mũ bảo hiểm và tấm chắn : Quân đội và lực lượng thực thi pháp luật sử dụng vật liệu composite gia cố B₄C để tăng cường khả năng bảo vệ.

2. Ứng dụng hạt nhân

• Chất hấp thụ neutron : Bo cacbua được sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân như một vật liệu thanh điều khiển do có tiết diện hấp thụ neutron cao (nhờ đồng vị bo-10).
• Che chắn bức xạ : Có hiệu quả trong việc che chắn bức xạ neutron trong các nhà máy điện hạt nhân và các ứng dụng y tế.

3. Vật liệu mài mòn và dụng cụ cắt

• Mài & Đánh bóng : Được sử dụng làm chất mài mòn trong quá trình mài, đánh bóng và mài chính xác do có độ cứng cực cao.
• Dụng cụ cắt : Thường được thêm vào vật liệu composite để làm dụng cụ cắt và khoan, đặc biệt là khi gia công hợp kim cứng.

4. Linh kiện chống mài mòn

• Vòi phun & Thiết bị phun cát : Được sử dụng trong vòi phun phun cát do khả năng chống mài mòn.
• Vòng bi & Phớt : Được sử dụng trong môi trường chịu mài mòn cao như máy bơm và máy móc.

5. Ứng dụng chịu nhiệt và nhiệt độ cao

• Linh kiện lò nung nhiệt độ cao : Được sử dụng trong vỏ nhiệt điện trở và lớp lót chịu nhiệt do có độ ổn định ở nhiệt độ lên tới  2.000°C .
• Linh kiện tàu vũ trụ : Thích hợp cho hệ thống bảo vệ nhiệt trong các ứng dụng hàng không vũ trụ.

6. Vật liệu gốm tổng hợp

• Vật liệu gia cố : Trộn với kim loại (ví dụ như nhôm) hoặc gốm sứ khác để tăng cường độ bền và khả năng chống mài mòn.

7. Các ứng dụng khác

• Công nghiệp hóa chất : Được sử dụng trong môi trường ăn mòn do tính trơ về mặt hóa học.
• Thiết bị thể thao : Thỉnh thoảng được sử dụng trong các thiết bị thể thao cao cấp đòi hỏi độ bền nhẹ.

Ưu điểm của Boron Carbide

✔ Độ cứng cực cao (~9,5 Mohs)
✔ Trọng lượng nhẹ (mật độ thấp: ~2,52 g/cm³)
✔ Độ ổn định nhiệt và hóa học cao
✔ Hấp thụ neutron tuyệt vời

Hạn chế

✖ Tính chất giòn (có thể gãy khi chịu ứng suất cao)
✖ Chi phí sản xuất đắt hơn so với các vật liệu thay thế như silicon carbide (SiC).

Bo cacbua vẫn là vật liệu quan trọng trong các ứng dụng quốc phòng, hạt nhân và công nghiệp, nơi độ bền cực cao và đặc tính nhẹ là điều cần thiết. Bạn có muốn biết chi tiết về một ứng dụng cụ thể không?