বোরন কার্বাইড হল ধাতব দীপ্তি সহ একটি কালো স্ফটিক, যা কালো হীরা নামেও পরিচিত, যা অজৈব অধাতু পদার্থের অন্তর্গত।বর্তমানে, সবাই বোরন কার্বাইডের উপাদানের সাথে পরিচিত, যা বুলেটপ্রুফ আর্মার প্রয়োগের কারণে হতে পারে, কারণ এটি সিরামিক উপকরণগুলির মধ্যে সর্বনিম্ন ঘনত্ব রয়েছে, উচ্চ ইলাস্টিক মডুলাস এবং উচ্চ কঠোরতার সুবিধা রয়েছে এবং ভাল ব্যবহার অর্জন করতে পারে। প্রজেক্টাইল শোষণের জন্য মাইক্রো-ফ্র্যাকচার।শক্তির প্রভাব, যতটা সম্ভব কম লোড রাখার সময়।কিন্তু প্রকৃতপক্ষে, বোরন কার্বাইডের আরও অনেক অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা এটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম, অবাধ্য পদার্থ, পারমাণবিক শিল্প, মহাকাশ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে।
এর সম্পতিরবোরন কার্বাইড
ভৌত বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে, বোরন কার্বাইডের কঠোরতা শুধুমাত্র হীরা এবং ঘন বোরন নাইট্রাইডের পরে, এবং এটি এখনও উচ্চ তাপমাত্রায় উচ্চ শক্তি বজায় রাখতে পারে, যা একটি আদর্শ উচ্চ-তাপমাত্রা পরিধান-প্রতিরোধী উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে;বোরন কার্বাইডের ঘনত্ব খুবই ছোট (তাত্ত্বিক ঘনত্ব মাত্র 2.52 গ্রাম/সেমি 3), সাধারণ সিরামিক উপকরণের চেয়ে হালকা, এবং মহাকাশ ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে;বোরন কার্বাইডের একটি শক্তিশালী নিউট্রন শোষণ ক্ষমতা, ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং 2450 ডিগ্রি সেলসিয়াসের গলনাঙ্ক রয়েছে, তাই এটি পারমাণবিক শিল্পেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।B উপাদান যোগ করে নিউট্রনের নিউট্রন শোষণ ক্ষমতা আরও উন্নত করা যেতে পারে;নির্দিষ্ট রূপবিদ্যা এবং কাঠামো সহ বোরন কার্বাইড উপাদানগুলিরও বিশেষ আলোক বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে;এছাড়াও, বোরন কার্বাইডের উচ্চ গলনাঙ্ক, উচ্চ স্থিতিস্থাপক মডুলাস, কম প্রসারণ সহগ এবং ভাল এই সুবিধাগুলি এটিকে ধাতুবিদ্যা, রাসায়নিক শিল্প, যন্ত্রপাতি, মহাকাশ এবং সামরিক শিল্পের মতো অনেক ক্ষেত্রে একটি সম্ভাব্য প্রয়োগ উপাদান করে তোলে।উদাহরণস্বরূপ, জারা-প্রতিরোধী এবং পরিধান-প্রতিরোধী অংশ, বুলেটপ্রুফ বর্ম তৈরি, চুল্লি নিয়ন্ত্রণ রড এবং তাপবিদ্যুৎ উপাদান ইত্যাদি।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে, বোরন কার্বাইড ঘরের তাপমাত্রায় অ্যাসিড, ক্ষার এবং বেশিরভাগ অজৈব যৌগের সাথে প্রতিক্রিয়া করে না এবং ঘরের তাপমাত্রায় অক্সিজেন এবং হ্যালোজেন গ্যাসের সাথে খুব কমই প্রতিক্রিয়া দেখায় এবং এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য স্থিতিশীল।এছাড়াও, বোরন কার্বাইড পাউডার হ্যালোজেন দ্বারা একটি স্টিল বোরাইডিং এজেন্ট হিসাবে সক্রিয় হয়, এবং বোরন একটি আয়রন বোরাইড ফিল্ম তৈরি করতে ইস্পাতের পৃষ্ঠে অনুপ্রবেশ করে, যার ফলে উপাদানটির শক্তি এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি দুর্দান্ত।
আমরা সকলেই জানি যে উপাদানের প্রকৃতি ব্যবহার নির্ধারণ করে, তাই কোন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বোরন কার্বাইড পাউডার অসামান্য কর্মক্ষমতা রয়েছে?গবেষণা ও উন্নয়ন কেন্দ্রের প্রকৌশলীরাআরবানমাইনস টেক।কো., লিমিটেড নিম্নলিখিত সারাংশ তৈরি করেছে৷
আবেদনবোরন কার্বাইড
1. বোরন কার্বাইড পলিশিং ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম হিসাবে ব্যবহৃত হয়
একটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম বোরন কার্বাইড প্রয়োগ প্রধানত নীলকান্তমণি নাকাল এবং পলিশিং জন্য ব্যবহৃত হয়.সুপারহার্ড উপাদানগুলির মধ্যে, বোরন কার্বাইডের কঠোরতা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড এবং সিলিকন কার্বাইডের চেয়ে ভাল, হীরা এবং ঘন বোরন নাইট্রাইডের পরেই দ্বিতীয়।স্যাফায়ার হল সেমিকন্ডাক্টর GaN/Al 2 O3 লাইট-এমিটিং ডায়োড (LEDs), বড় আকারের ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট SOI এবং SOS, এবং সুপারকন্ডাক্টিং ন্যানোস্ট্রাকচার ফিল্মের জন্য সবচেয়ে আদর্শ সাবস্ট্রেট উপাদান।পৃষ্ঠের মসৃণতা খুব বেশি এবং অতি-মসৃণ হতে হবে ক্ষতির কোন ডিগ্রী নেই।স্যাফায়ার ক্রিস্টালের উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ কঠোরতার কারণে (মোহস হার্ডনেস 9), এটি প্রক্রিয়াজাতকরণ উদ্যোগগুলিতে অনেক অসুবিধা নিয়ে এসেছে।
উপকরণ এবং নাকাল দৃষ্টিকোণ থেকে, নীলকান্তমণি স্ফটিক প্রক্রিয়াকরণ এবং নাকাল জন্য সেরা উপকরণ সিন্থেটিক হীরা, বোরন কার্বাইড, সিলিকন কার্বাইড, এবং সিলিকন ডাই অক্সাইড।কৃত্রিম হীরার কঠোরতা খুব বেশি (মোহস হার্ডনেস 10) যখন নীলকান্তমণি ওয়েফার পিষে, এটি পৃষ্ঠকে আঁচড় দেবে, ওয়েফারের আলো প্রেরণকে প্রভাবিত করবে এবং দাম ব্যয়বহুল;সিলিকন কার্বাইড কাটার পরে, রুক্ষতা RA সাধারণত বেশি হয় এবং সমতলতা খারাপ হয়;যাইহোক, সিলিকার কঠোরতা যথেষ্ট নয় (মোহস হার্ডনেস 7), এবং গ্রাইন্ডিং ফোর্স দুর্বল, যা গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়ায় সময়সাপেক্ষ এবং শ্রম-নিবিড়।অতএব, বোরন কার্বাইড ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম (মোহস হার্ডনেস 9.3) স্যাফায়ার ক্রিস্টাল প্রক্রিয়াকরণ এবং পিষে ফেলার জন্য সবচেয়ে আদর্শ উপাদান হয়ে উঠেছে, এবং নীলকান্তমণি ওয়েফারগুলির দ্বি-পার্শ্বযুক্ত গ্রাইন্ডিং এবং স্যাফায়ার-ভিত্তিক এলইডি এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারগুলির পিছনে পাতলাকরণ এবং পালিশ করার ক্ষেত্রে এটি চমৎকার কার্যকারিতা রয়েছে।
এটি উল্লেখ করার মতো যে বোরন কার্বাইড যখন 600 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে থাকে, তখন পৃষ্ঠটি B2O3 ফিল্মে অক্সিডাইজ করা হবে, যা এটিকে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে নরম করবে, তাই এটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে খুব বেশি তাপমাত্রায় শুকনো নাকালের জন্য উপযুক্ত নয়, শুধুমাত্র উপযুক্ত। তরল গ্রাইন্ড পলিশ করার জন্য।যাইহোক, এই বৈশিষ্ট্যটি B4C কে আরও অক্সিডাইজ করা থেকে বাধা দেয়, যার ফলে অবাধ্য পদার্থের প্রয়োগে এর অনন্য সুবিধা রয়েছে।
2. অবাধ্য উপকরণ আবেদন
বোরন কার্বাইডে অ্যান্টি-অক্সিডেশন এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্য রয়েছে।এটি সাধারণত উন্নত আকৃতির এবং আকৃতিবিহীন অবাধ্য উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং ধাতুবিদ্যার বিভিন্ন ক্ষেত্রে যেমন ইস্পাত চুলা এবং ভাটির আসবাবপত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
লোহা ও ইস্পাত শিল্পে শক্তি সাশ্রয় এবং খরচ হ্রাস এবং নিম্ন-কার্বন ইস্পাত এবং অতি-লো কার্বন ইস্পাত গলানোর প্রয়োজনীয়তার সাথে, নিম্ন-কার্বন ম্যাগনেসিয়া-কার্বন ইটগুলির গবেষণা ও উন্নয়ন (সাধারণত <8% কার্বন সামগ্রী) চমৎকার কর্মক্ষমতা সঙ্গে দেশীয় এবং বিদেশী শিল্প থেকে আরো এবং আরো মনোযোগ আকর্ষণ করেছে.বর্তমানে, কম-কার্বন ম্যাগনেসিয়া-কার্বন ইটের কার্যকারিতা সাধারণত বন্ধনযুক্ত কার্বন কাঠামোর উন্নতি করে, ম্যাগনেসিয়া-কার্বন ইটের ম্যাট্রিক্স কাঠামোকে অপ্টিমাইজ করে এবং উচ্চ-দক্ষ অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট যোগ করে উন্নত হয়।তাদের মধ্যে, শিল্প-গ্রেড বোরন কার্বাইড এবং আংশিকভাবে গ্রাফিটাইজড কার্বন কালো দিয়ে গঠিত গ্রাফিটাইজড কার্বন ব্যবহার করা হয়।কালো যৌগিক পাউডার, কম কার্বন ম্যাগনেসিয়া-কার্বন ইটের জন্য কার্বন উৎস এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত, ভাল ফলাফল অর্জন করেছে।
যেহেতু বোরন কার্বাইড উচ্চ তাপমাত্রায় একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে নরম হবে, তাই এটি অন্যান্য উপাদান কণার পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে।এমনকি যদি পণ্যটি ঘনীভূত হয়, তবে পৃষ্ঠের B2O3 অক্সাইড ফিল্ম একটি নির্দিষ্ট সুরক্ষা গঠন করতে পারে এবং একটি অ্যান্টি-অক্সিডেশন ভূমিকা পালন করতে পারে।একই সময়ে, যেহেতু প্রতিক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন কলামার স্ফটিকগুলি অবাধ্য উপাদানের ম্যাট্রিক্স এবং ফাঁকগুলিতে বিতরণ করা হয়, ছিদ্র হ্রাস করা হয়, মাঝারি তাপমাত্রার শক্তি উন্নত হয় এবং উত্পন্ন স্ফটিকগুলির আয়তন প্রসারিত হয়, যা আয়তনকে নিরাময় করতে পারে। সংকোচন এবং ফাটল কমাতে।
3. জাতীয় প্রতিরক্ষা বাড়াতে ব্যবহৃত বুলেটপ্রুফ উপকরণ
এর উচ্চ কঠোরতা, উচ্চ শক্তি, ছোট নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ এবং ব্যালিস্টিক প্রতিরোধের উচ্চ স্তরের কারণে, বোরন কার্বাইড বিশেষত লাইটওয়েট বুলেটপ্রুফ উপকরণের প্রবণতার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।এটি বিমান, যানবাহন, বর্ম এবং মানবদেহের সুরক্ষার জন্য সেরা বুলেটপ্রুফ উপাদান;বর্তমানে,কিছু দেশপ্রতিরক্ষা শিল্পে বোরন কার্বাইড অ্যান্টি-ব্যালিস্টিক আর্মারের বৃহৎ আকারের ব্যবহারকে উন্নীত করার লক্ষ্যে কম খরচে বোরন কার্বাইড অ্যান্টি-ব্যালিস্টিক আর্মার গবেষণার প্রস্তাব করেছে।
4. পারমাণবিক শিল্পে আবেদন
বোরন কার্বাইডের একটি উচ্চ নিউট্রন শোষণের ক্রস-সেকশন এবং একটি বিস্তৃত নিউট্রন শক্তি বর্ণালী রয়েছে এবং আন্তর্জাতিকভাবে পারমাণবিক শিল্পের জন্য সেরা নিউট্রন শোষক হিসাবে স্বীকৃত।তাদের মধ্যে, বোরন-10 আইসোটোপের তাপীয় বিভাগটি 347×10-24 সেমি 2 এর মতো উচ্চ, গ্যাডোলিনিয়াম, সামারিয়াম এবং ক্যাডমিয়ামের মতো কয়েকটি উপাদানের পরে দ্বিতীয় এবং এটি একটি দক্ষ তাপীয় নিউট্রন শোষক।এছাড়াও, বোরন কার্বাইড সম্পদে সমৃদ্ধ, জারা-প্রতিরোধী, ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা, তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ তৈরি করে না এবং কম সেকেন্ডারি রশ্মি শক্তি রয়েছে, তাই বোরন কার্বাইড ব্যাপকভাবে পারমাণবিক চুল্লিতে নিয়ন্ত্রণ উপকরণ এবং রক্ষাকারী উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, পারমাণবিক শিল্পে, উচ্চ-তাপমাত্রার গ্যাস-কুলড চুল্লি দ্বিতীয় শাটডাউন সিস্টেম হিসাবে বোরন শোষণকারী বল শাটডাউন সিস্টেম ব্যবহার করে।দুর্ঘটনার ক্ষেত্রে, প্রথম শাটডাউন সিস্টেমটি ব্যর্থ হলে, দ্বিতীয় শাটডাউন সিস্টেমটি চুল্লিটি বন্ধ করতে এবং ঠান্ডা উপলব্ধি করতে চুল্লি কোরের প্রতিফলিত স্তরের চ্যানেলে প্রচুর পরিমাণে বোরন কার্বাইড পেলেট ফ্রি ফ্ল্যাল ব্যবহার করে। শাটডাউন, যেখানে শোষণকারী বলটি বোরন কার্বাইড ধারণকারী একটি গ্রাফাইট বল।উচ্চ তাপমাত্রার গ্যাস-কুলড চুল্লিতে বোরন কার্বাইড কোরের প্রধান কাজ হল চুল্লির শক্তি এবং নিরাপত্তা নিয়ন্ত্রণ করা।কার্বন ইট বোরন কার্বাইড নিউট্রন শোষণকারী উপাদান দিয়ে গর্ভবতী, যা চুল্লি চাপ জাহাজের নিউট্রন বিকিরণ কমাতে পারে।
বর্তমানে, পারমাণবিক চুল্লির জন্য বোরাইড উপাদানগুলির মধ্যে প্রধানত নিম্নলিখিত উপাদানগুলি অন্তর্ভুক্ত: বোরন কার্বাইড (নিয়ন্ত্রণ রড, শিল্ডিং রড), বোরিক অ্যাসিড (মডারেটর, কুল্যান্ট), বোরন ইস্পাত (নিয়ন্ত্রণ রড এবং পারমাণবিক জ্বালানী এবং পারমাণবিক বর্জ্য সংরক্ষণের উপকরণ), বোরন ইউরোপিয়াম (কোর পোড়াযোগ্য বিষ উপাদান), ইত্যাদি