کان کنی اور سوراخ کرنے والے ٹولز میں بورن کاربائڈ کس طرح استعمال ہوتا ہے؟

مواد کا مینو

● صنعتی غلبہ کو چالو کرنے والی مادی خصوصیات

● ایڈوانسڈ بوران کاربائڈ پروڈکشن تکنیک

>> 1. کاربوتھرمل تطہیر کا عمل

>> 2. ایس ایچ ایس (خود پروپیگیٹنگ ترکیب) پیشرفت

● کان کنی اور سوراخ کرنے والی نفاذ

>> versents اجزاء انقلاب پہنیں

>> system سسٹم کی بدعات کاٹنے

>> ▣ تابکاری کے انتظام کے حل

● عالمی مارکیٹ تجزیہ

● تکنیکی موازنہ: B₄C بمقابلہ متبادلات

● مستقبل کی پیداوار کے محاذ

>> 1. اضافی مینوفیکچرنگ:

>> 2. نانو اسٹرکچرڈ کمپوزٹ:

>> 3. سبز ترکیب:

● نتیجہ

● سوالات

>> 1. B₄C ذرہ سائز ڈرلنگ کی کارکردگی کو کس طرح متاثر کرتا ہے؟

>> 2. مرکزی دھارے کے ٹولز میں B₄C کو اپنانے کی کیا حد ہے؟

>> 3. کیا بی سی کوٹنگز سلفائڈ ایسک سنکنرن کا مقابلہ کرسکتی ہے؟

>> 4. بی سی کی قیمتوں کا علاقائی طور پر کس طرح موازنہ کیا جاتا ہے؟

>> 5. بی سی ری سائیکلنگ میں بدعت کیا ہے؟

● حوالہ جات:

بورن کاربائڈ (بی سی سی) ، جو ڈائمنڈ اور کیوبک بوران نائٹریڈ کے بعد سختی میں تیسرے نمبر پر ہے ، نے جسمانی خصوصیات کے انوکھے امتزاج کے ذریعہ بھاری صنعت کے ٹولنگ کو تبدیل کردیا ہے۔ یہ الٹرا ہارڈ سیرامک (28-35 جی پی اے وکرز سختی) اب اعلی درجے کی ابریسیوس مارکیٹ کا 23 ٪ حصہ ہے ، خاص طور پر کان کنی کے انتہائی ماحول میں۔

صنعتی غلبہ کو چالو کرنے والی مادی خصوصیات

روایتی مواد سے زیادہ ساختی فوائد:

- کرسٹل ڈھانچہ: b₁₂ icosahedra کے ساتھ rhombohedral جعلی

- تھرمل چالکتا: 30-42 W/M · K (اسٹیل سے اعلی) سوراخ کرنے کے دوران گرمی کی تعمیر سے روکتا ہے

- کیمیائی جڑنی: تیزابیت کا مقابلہ کرتا ہے (HF کے علاوہ) اور پگھلے ہوئے دھاتیں 1،000 ° C تک

ایڈوانسڈ بوران کاربائڈ پروڈکشن تکنیک

$ 1.2b عالمی بوران کاربائڈ مارکیٹ تیار کرنے والی مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجیز پر انحصار کرتی ہے:

1. کاربوتھرمل تطہیر کا عمل

صنعتی پیمانے پر اصلاح:

- خام مال کی تیاری:

- b₂o₃ طہارت ≥99.5 ٪

- ≤0.5 ٪ ایش مواد کے ساتھ کاربن بلیک

- فرنس ڈیزائن:

- گریفائٹ الیکٹروڈ آرک بھٹی (3-6 میگاواٹ کی گنجائش)

- خودکار درجہ حرارت زوننگ (1،700 ° C پری ہیٹ → 2،200 ° C رد عمل)

- پوسٹ پروسیسنگ:

- D50 = 3-5μm ذرات کو حاصل کرنے کے لئے جیٹ ملنگ

- ایسڈ لیکچنگ (HCl/hno₃) دھاتی نجاستوں کو دور کرتا ہے

پروڈکشن میٹرکس:

- توانائی کی کھپت: 8-12 کلو واٹ/کلوگرام

- پیداوار کی کارکردگی: 82-86 ٪

-عام آلودگی: مفت کاربن (1.8-2.5 ٪) ، b₂o₃ (0.3-0.7 ٪)

2. ایس ایچ ایس (خود پروپیگیٹنگ ترکیب) پیشرفت

فوجی گریڈ مینوفیکچرنگ:

- رد عمل مساوات:

2b₂o₃ + 6mg + C → B₄C + 6mgo (ΔH = -452 kJ/mol)

- عمل پیرامیٹرز:

- اگنیشن کا درجہ حرارت: 900-950 ° C

- دہن لہر کی رفتار: 5-8 ملی میٹر/سیکنڈ

- پروڈکٹ پوروسٹی: 45-55 ٪ (ہپ کے علاج کی ضرورت ہے)

معیار میں اضافہ:

- میکینو کیمیکل ایکٹیویشن: اعلی توانائی والی بال ملنگ اگنیشن ٹمپ کو 150 ° C تک کم کرتی ہے

- اضافی انجینئرنگ: 2-4 ٪ sic فریکچر سختی کو 4.5 MPa · m ^{1/2 میں بہتر بناتا ہے}

کان کنی اور سوراخ کرنے والی نفاذ

versents اجزاء انقلاب پہنیں

کیس اسٹڈی: چلی کے تانبے کی کان کی گندگی کے پمپ

- روایتی سیٹ اپ: WC-CO لائنر (600H زندگی)

- B₄C اپ گریڈ:

- 3 ملی میٹر پلازما سپریڈ کوٹنگ (HVOF)

- خدمت زندگی: 2،100h (+250 ٪)

- بحالی کی لاگت میں کمی: $ 38/ٹن پروسسڈ

تکنیکی وضاحتیں:

- رگڑ مزاحمت: 0.12 ملی میٹر (/n · m (بمقابلہ ڈبلیو سی کا 0.35)

- اثر کی طاقت: 2.8 J/CM⊃2 ؛ (غیر منقولہ) → 5.1 J/CM⊃2 ؛ (sic-whiskcer جامع)

system سسٹم کی بدعات کاٹنے

ڈائمنڈ-بی سی ہائبرڈ بٹس:

- ڈیزائن فن تعمیر:

- PDC کٹر (2-3 ملی میٹر) B₄C میٹرکس میں سرایت شدہ

- ریڈیل کولنگ چینلز (0.5 ملی میٹر صحت سے متعلق)

- فیلڈ کی کارکردگی:

- گرینائٹ دخول کی شرح: 12 میٹر/گھنٹہ (بمقابلہ 7 میٹر/گھنٹہ ڈبلیو سی بٹس کے لئے)

- تھوڑا سا درجہ حرارت: 280 ° C زیادہ سے زیادہ (روایتی سے 45 ٪ کم)

الٹراسونک ڈرلنگ میں اضافہ:

- تعدد: 20-40 کلو ہرٹز

- طول و عرض: 15-25μm

- B₄C ٹول لائف: 120h مسلسل آپریشن

▣ تابکاری کے انتظام کے حل

زیر زمین سینسر کی بچت:

- جامع ڈھانچہ:

- 60 ٪ B₄C + 30 ٪ HDPE + 10 ٪ بوران نائٹرائڈ

- 15 ملی میٹر دیوار کی موٹائی

- کارکردگی:

- نیوٹران توجہ: 1 MV پر 99.7 ٪

- گاما رے میں کمی: 85 ٪ (CS-137 ماخذ)

عالمی مارکیٹ تجزیہ

2025-2030 تخمینے:

طبقہ	سی اے جی آر	کلیدی ڈرائیور
سوراخ کرنے والے ٹولز	11.8 ٪	شیل گیس کی تلاش
حصے پہنیں	9.2 ٪	کان کنی آٹومیشن
نیوکلیئر شیلڈنگ	14.3 ٪	یورینیم کان کنی کی توسیع

علاقائی گود لینے:

- شمالی امریکہ: 38 ٪ مارکیٹ شیئر (فریکنگ ڈیمانڈ)

- ایشیا پیسیفک: 29 ٪ (کوئلے کے بستر میتھین پروجیکٹس)

تکنیکی موازنہ: B₄C بمقابلہ متبادلات

معاشی تجزیہ (فی کلوگرام):

مادی	لاگت	کی مشینی مشکل	ری سائیکلیبلٹی
بورن کاربائڈ	20 220	9/10	40 ٪
ٹنگسٹن کاربائڈ	$ 180	6/10	65 ٪
مصنوعی ہیرا	50 950	10/10	5 ٪

ماحولیاتی اثر:

- B₄C پروڈکشن CO₂ فوٹ پرنٹ: 18 کلوگرام/کلوگرام بمقابلہ ڈبلیو سی کا 42 کلوگرام/کلوگرام

-زندگی کے اختتام کی بازیابی: کھرچنے والے واٹر جیٹس میں B₄C Grit دوبارہ استعمال

مستقبل کی پیداوار کے محاذ

1. اضافی مینوفیکچرنگ:

- 55 ٪ B₄C + 45 ٪ فینولک رال کے ساتھ بائنڈر جیٹنگ

- پیچیدہ جیومیٹری: اثر جذب کے ل fit جعلی ڈھانچے

2. نانو اسٹرکچرڈ کمپوزٹ:

-کور شیل b₄c-tib₂ نینو پارٹیکلز (12-18nm)

- فریکچر سختی میں بہتری: 300 ٪

3. سبز ترکیب:

- شمسی معاون ایس ایچ ایس توانائی کے استعمال کو 68 ٪ کم کرتا ہے

- بایوماس سے ماخوذ کاربن ذرائع (ناریل کے گولے)

نتیجہ

کان کنی کے ٹولنگ میں بورن کاربائڈ کا غلبہ مسلسل پیداوار بدعات اور بے مثال مادی خصوصیات سے ہوتا ہے۔ ڈرل بٹ مینوفیکچررز نے بی سی کو اپنانے کے ذریعہ 22 فیصد آپریشنل لاگت میں کمی کی اطلاع دی ہے ، جس میں ابھرتے ہوئے ماحول دوست مینوفیکچرنگ کے طریقوں کے ساتھ ، یہ مواد 2030 تک ایڈوانسڈ ابریسیوس مارکیٹ کا 35 فیصد حاصل کرنے کے لئے تیار ہے۔

سوالات

1. B₄C ذرہ سائز ڈرلنگ کی کارکردگی کو کس طرح متاثر کرتا ہے؟

زیادہ سے زیادہ D90 = 8μm 15μm گریڈ کے مقابلے میں sintered حصوں میں 12 ٪ زیادہ کثافت فراہم کرتا ہے۔

2. مرکزی دھارے کے ٹولز میں B₄C کو اپنانے کی کیا حد ہے؟

اعلی sintering لاگت (WC کے لئے $ 40/کلوگرام کے لئے $ 150/کلوگرام) پریمیم ایپلی کیشنز پر استعمال پر پابندی لگائیں۔

3. کیا بی سی کوٹنگز سلفائڈ ایسک سنکنرن کا مقابلہ کرسکتی ہے؟

ہاں-500μm ملعمع کاری پییچ 2-3 ماحول میں ≤0.01 ملی میٹر/سال کا کٹاؤ دکھاتی ہے۔

4. بی سی کی قیمتوں کا علاقائی طور پر کس طرح موازنہ کیا جاتا ہے؟

توانائی کی سبسڈی کی وجہ سے چینی پیداواری لاگت ($ 185/کلوگرام) انڈر کٹ مغربی مینوفیکچررز (0 240/کلوگرام)۔

5. بی سی ری سائیکلنگ میں بدعت کیا ہے؟

مائکروویو کی مدد سے بازیافت 1،800 ° C پر سلیکٹیو ایم جی او بخارات کے ذریعے 92 ٪ طہارت حاصل کرتی ہے۔

حوالہ جات:

[1] https://www.3m.co.za/3m/en_za/p/d/b49000148/

[2] https://www.nanotrun.com/article/the-properties-and-application-of-boron-carbide-i00282i1.html

[3] https://www.nanotrun.com/article/five-important-methods-of-boron-carbide-production-i00108i1.html

[4] https://www.precececeramic.com/blog/an-overview-of-boron-carbide-ceramics.html

[5] https://en.wikedia.org/wiki/boron_carbide

[6] https://www.washingtonmills.com/sites/default/files/2019-02/2015_industrial_boroncarbide.pdf

[7] https://patents.google.com/patent/us20150299421a1/en

[8] https://www.britannica.com/s encience/boron-carbide

[9] https://d-nb.info/1354419669/34

[10] https://patents.google.com/patent/us4828052a/en

[11] https://patents.google.com/patent/us7597159b2/en

[12] https://www.huanghewhirlwind.com/Applications-and-Advantages-of-Cubic-Boron-Carbide-Powder.html

[13] https://www.azom.com/article.aspx؟articleid=5809

.

[15] https://www.cutwel.co.uk/boron-carbide-hand-lapping-tool-cutwel-pro-boron-carbide-tool-orion

[16] https://www.kawanlama.com/blog/ulasan/13-jenis-mata-bor-ukuran-beserta-fungsinya

[17] https://www.istockphoto.com/photos/carbide-bit

[18] https://www.tokopedia.com/sandblasting/boron-carbide-nozele-4mm

[19] https://www.lummi.ai/s/3d/boron٪20Carbide٪20Applications

[20] https://patents.google.com/patent/us7517491b2/en

[21] https://etheses.bham.ac.uk/3976/1/murray13mres_(2).pdf