Boron Nitid yoki volfram karberi nimada?

Tarkib menyusi

● Boron Nitridni tushunish

>> Boron Nitridning shakllari

>> Kubik Boron Nitridning qattiqligi va xususiyatlari

>> Issiq va elektr xususiyatlari

● Volfram karbidini tushunish

>> Qattiqlik va mexanik xususiyatlar

>> Issiqlik va kimyoviy barqarorlik

● Batafsil billur tuzilmalar va obligatsiyalar

● Sanoat va texnologik qo'llanmalar kengaytirildi

● Atrof-muhit va iqtisodiy nuqtai nazar

● Kelgusi tadqiqot va ishlanmalar

● Turli sharoitlarda mexanik xususiyatlar va ishlash

● Asosiy farqlarning qisqacha mazmuni

● Xulosa

● Tez-tez beriladigan savollar (FAQ)

>> 1. Qattiqlik nuqtai nazaridan Boron Nitid va volfram karbidining asosiy farqi nimada?

>> 2. Volfram karberi har qanday sharoitda Boron Nitriddan ko'ra qiyinroq bo'ladimi?

>> 3. Nega kubik Boron Nitid qotib qolgan po'latlarni kesish uchun volfram karbididan afzal ko'riladi?

>> 4. Kubik Boron Nitriddan ko'ra volfram karbinmi?

>> 5. Kubik Boron Nitriddan tashqari Boron Nitidning boshqa shakllari bormi?

Superxard materiallarida, masalan, Boron Nitdid va kiyish qobiliyatiga va kiyinishga chidamli qismlarda ishlatiladigan superxard materiallari haqida gap ketganda volfram karberi eng yuqori darajadagi da'vogarlardan iborat. Biroq, ular o'zlarining kristalli tuzilmalarida, qattiqlik, issiqlik barqarorligi va odatiy foydalanishlarida sezilarli darajada farq qiladi. Ushbu maqolada Boron Nitrid (ayniqsa kubali Boron Nitrid) va volfram karberining qattiqligi va boshqa tegishli xususiyatlarini o'rganadi: bu savolga javob beradi: bu qiyin, Boron Nitdid yoki volfram karberi?

Boron Nitridni tushunish

Boron Nitrid (BN) - bu juda turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan bir nechta kristalli shakllarda mavjud bo'lgan bir nechta kristall shakllarda mavjud bo'lgan aralashma.

Boron Nitridning shakllari

- Oltinalik Boron Nitrid (H-BN): qatlamlarda kuchli kovalent aloqalar bilan o'xshash va jo'shqin aloqalari bilan yumshoq va moyli.

- Kubik Boron Nitrid (C-BN): olmosli kubikli kristalli tuzilishga ega bo'lib, uni juda qattiq va totinfirga aylantiradi.

- Boron Nitrid (W-Bn): Lonsaleyl (olti burchakli olmos) ga teng bo'lgan saratonsimon shaklga o'xshashligi bilan bir xil bo'lgan olmosdan yuqori bo'lgan.

Kubik Boron Nitridning qattiqligi va xususiyatlari

Kubik Boron Nitrid - bu diamonddan keyin ma'lum bo'lgan ikkinchi eng og'ir material bo'lib, u taxminan 9.5 dan 10 gacha bo'lgan qattiqlik. Qattiqlik 4800 HV-ga etib borishi mumkin, bu volfram karbinidan sezilarli darajada yuqori. CBN, shuningdek, kimyoviy jihatdan barqaror va qattiq haroratlarda qattiqligini saqlab qoladi va qattiq harorat va abraziv muhitni kesish uchun ideal qiladi.

CBNning qattiqligi kengashning kuchli kovakasidan, olmosga o'xshash, ammo qora va kimyoviy barqarorlik bilan, qora va kimyoviy barqarorlik bilan qora va kimyoviy barqarorlik qora materiallar ishlab chiqaradi. Nanometka o'lchamidagi donalar bilan polimom ustadagi C-bn olmosdan oshib ketishi mumkin.

Issiq va elektr xususiyatlari

Boron Nitrid, ayniqsa C-Bn, elektr izolyatorlari orasida mukammal issiqlik o'tkazuvchanligiga ega va juda yuqori haroratga bardosh berishi mumkin (2350 ° C gacha mexanik). Shuningdek, u keng tarmoqli yarim semichi xususiyatlarini namoyish etadi, u voltajda bo'lgan UB chiroqlarini chiqaradi, bu esa LED va Lazerlar kabi qattiqqo'llikni ochadi.

Volfram karbidini tushunish

Volfram Carbide (WC) - bu qip-qizil va uglerod atomlarining olti burchakli kristalli panjarada. U sanoat texnikasida, kesish asboblari, konchilik va qattiqligi tufayli qismlarni echish va ehtiyot qismlar bilan keng qo'llaniladi.

Qattiqlik va mexanik xususiyatlar

Volfram karberi atrofida 9 dan 9,5 gacha va qattiqlik qattiqligi taxminan 2400 HV ga teng. Bu juda qattiq, yoshlarning modullari 530 va 700 gPa orasida, taxminan uch marta po'latdan uch baravar ko'p. Uning zichligi yuqori (~ 15 g / sm³), uning mustahkamligiga hissa qo'shadi.

WC juda qattiq va kobalt bog'lagichlari bilan qattiqqo'llik va flokatni muvozanatlash uchun juda qiyshiq va muvozanatni bartaraf etish uchun kobalt bog'lagichlari bilan yakunlanishi mumkin. Bu eng ko'p po'lat va keramikadan, balki kubik Boron Nitriddan ko'ra yumshoqroq.

Issiqlik va kimyoviy barqarorlik

WC yuqori eritadigan nuqta (~ 2780 ° C) va issiq issiqlik o'tkazuvchanligi (~ 110 Vt / m · k). Biroq, u 500-600 ° C dan boshlanadi va juda yuqori haroratlarda parchalanadi. Bu ko'plab kislotalardan kimyoviy jihatdan barqaror, ammo gidofluorik kislotasi va nitrat kislotasi kabi aralashmalarda hujum qilish mumkin.

Batafsil billur tuzilmalar va obligatsiyalar

Kub Boron Nitrid (C-BN) va volfram karberi (WC) ning o'ziga xos chidamliligi, ularning noyob kristalli tuzilmalari va ushbu tuzilmalarda atom bog'lanishining mohiyatiga tegishli.

- Kubik Boron Nitrid: Olmosga o'xshash rux bilan o'xshash, har bir Boron atom to'rt azot atomlarini va aksincha tuzatilgan. Ushbu kuchli kovalent obligatsiya tarmog'i deformatsiyaga qarshi bo'lgan qattiq panjarada keltiradi. C-BNdagi kuchli yo'nalishli aloqalar uning yuqori qattiqligi va issiqlik barqarorligiga hissa qo'shadi.

- Vulfram karberi: qashshoq va uglerod atomlari mahkam o'ralgan olti burchakli o'ralgan tuzilishda kristallanadi. WC-da obligatsiya - bu qattiqlik va qattiqlik o'rtasidagi muvozanatni ta'minlaydigan kovatent, metallent va ion belgilar aralashmasi. Metall obligatsiya tarkibiy qismi ma'lum darajadagi plastik deformatsiyaga imkon beradi, bu C-bn kabi kovalent materiallarga nisbatan qattiqlikni oshiradi.

Sanoat va texnologik qo'llanmalar kengaytirildi

Boron Nitid va Volfram Carbide-ni kesish vositalarida turli xil ilg'or texnologik maydonlarda ishlatiladi.

- Kubik Boron Nitrid: aerokosmik komponentlar uchun oksidlanish va issiqlik tanazzulga chidamliligi tufayli aerokosmik tarkibiy qismlarda qo'llaniladi. Shuningdek, u yuqori quvvatli, yuqori chastotali yarimo'tkazgichlar uchun substrat materiallar va elektr izolyatsiya xususiyatlari tufayli ulardan substrat materiallari sifatida ishlatilgan. Bundan tashqari, C-bn aniq silliqlash g'ildiraklarida ishlatiladi, bu erda qattiqqo'llik talab etiladi.

- Volfram karberi: konchilar, burg'ulash vositalarida va kiyingan kiyimlarni ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Uning qattiqligi ta'sir va tajovuzni o'z ichiga olgan ilovalarga mos keladi. Bundan tashqari, WC zargarlik buyumlarida halqalar va soatlar uchun mustahkam va tirnalgan material sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, u metall hosil qiluvchi va ekzozozilgan ekzozoz o'tirishda xizmat qiladi, bu erda u eskirgan qarshilik vositasi vositasi hayot hayotini uzaytiradi.

Atrof-muhit va iqtisodiy nuqtai nazar

Ikkala materialning ishlab chiqarish energiya intensiv jarayonlarini o'z ichiga oladi.

- Kubik Boron Nitrid: Sintezi odatda katta energiyani iste'mol qiladigan va ixtisoslashtirilgan uskunalardan talab qiladigan yuqori bosimli, yuqori haroratli (HFTHT) usullarini talab qiladi. Ishlab chiqarishning murakkabligi uning yuqori narxi va cheklangan mavjudligini ta'minlaydi.

- Volfram karberi: ishlab chiqarish Sinterning volfram va uglerod kukunlarini o'z ichiga oladi, bu kamroq energiya kamroq, ammo baribir sharoitlarni sinchkovlik bilan nazorat qilishni talab qiladi. WC ko'proq arzon va keng tarqalgan, bu ko'plab sanoat dasturlari uchun tanlov materialini tashkil qiladi.

Atrof-muhit nuqtai nazaridan kon qazish va xloti va 'Boron' ni ekologik ta'sirga ega. Volfram karberi vositalarini qayta ishlash chiqindi va resurslarni iste'mol qilishni kamaytirish uchun keng tarqalgan. C-bn uchun issiqlik sintez usullarini o'rganish atrof-muhitning izini kamaytirishda davom etmoqda.

Kelgusi tadqiqot va ishlanmalar

Tadqiqotlar Superxard materiallarining sintez usullari va xususiyatlarini takomillashtirishda davom etmoqda.

- Boron Nitdid: sa'y-harakatlarga qattiq va qattiq va Watsitit kristallarini ishlab chiqarishga qattiq ta'sir qiladi. C-mln. Kimyoviy bug 'quyish (CVD) kabi yangi sintez texnikasi (CVD) kabi yangi plyonkalar va yuqori paltolarni yuqori spektakli yaratishda o'rganilmoqda.

- Vulfram karberi: Tadqiqotni tanlash va rivojlangan paltolar orqali uning oksidlanishga chidamliligini va issiqlik barqarorligini oshirishga qaratilgan. Gibrid materiallar, WC-ni birlashtirgan boshqa kulolchilik yoki metallar bilan muayyan dasturlar uchun ishlashni optimallashtirish uchun ishlab chiqilmoqda. Kobaltni kamroq toksik alternativalar bilan almashtirish kabi Binder materiallaridagi yangiliklar ham davom etmoqda.

Turli sharoitlarda mexanik xususiyatlar va ishlash

C-BN va WC ning ishlashi turli mexanik va ekologik sharoitlarda turlicha.

- Kubik Boron Nitrid: yuqori haroratda uning qattiqligini oshiradi, uni issiqlik avlodi muhim bo'lgan yuqori tezlikda ishlash uchun ideal qiladi. Uning kimyoviy inerttekligi, qora metallarni kesishda ko'proq asbob hayotini ta'minlaydi, bu esa qora metallarni kesishda uzoqroq asbob hayotini ta'minlaydi.

- Vulfram karberi: juda qattiq bo'lsa, 500-600 ° C dan yuqori haroratda oksidlash va deflatsiyalash mumkin, uning yuqori haroratli dasturlarda foydalanishni cheklash. Biroq, uning yuqori darajadagi og'irligi unga C-mln. Ushbu qattiqlik WCni mexanik zarba keng tarqalgan ilovalarda afzal qiladi.

Asosiy farqlarning qisqacha mazmuni

Xulosa

Boron Nitid va Volframvay karbidi, kubik Boron Nitdidi o'rtasidagi qattiqqo'llikdagi jangda, harorat 9,5 dan 10 gacha va vikersning qattiqligi bilan qattiqroq bo'ladi. Uning yuqori termal barqarorligi va kimyoviy qarshilik, tog 'karbid vositalari muvaffaqiyatsiz bo'lishi mumkin bo'lgan tosh va abreyve ishlov berish vazifalarini kesish uchun ajralmas holga kelmaydi.

Volfram karbidi sanoatda keng qo'llaniladigan ko'p qirrali, qattiq va iqtisodiy jihatdan samarali material bo'lib qolmoqda. Uning qattiqligi juda ta'sirli, ammo kubik Boron Nitriddan oshmaydi. Shuning uchun, qattiq qattiqlik va issiqlik barqarorligini talab qiladigan talablar uchun kub Boron Nitrid - afzal ko'rgan tanlovdir, volfram karberi, qattiqlik va xarajatlarning ustuvorliklari mavjud.

Tez-tez beriladigan savollar (FAQ)

1. Qattiqlik nuqtai nazaridan Boron Nitid va volfram karbidining asosiy farqi nimada?

Kubik Boron Nitrid volfram karberi bilan ancha qattiqroq bo'lib, Muhrlar volfram karbinining 9-9.5 ga nisbatan qattiqligi 9.5-10. Uning qattiqligi, shuningdek, talabchan dasturlarda ko'proq ko'proq ko'proq ko'proq yuqori bo'ladi.

2. Volfram karberi har qanday sharoitda Boron Nitriddan ko'ra qiyinroq bo'ladimi?

Yo'q, volfram carbide-ning ichki kaliti kubik Boron Nitriddan past. Biroq, volfram karberi yanada qattiqroqlikni taklif etadi va ariza berishga qarab foydali bo'lishi mumkin.

3. Nega kubik Boron Nitid qotib qolgan po'latlarni kesish uchun volfram karbididan afzal ko'riladi?

Kubik Boron Nitrid o'zining qattiqligi va kimyoviy barqarorligini saqlab qoladi va vulrosten karbid vositalarini tezroq kamaytirishi mumkin bo'lgan qora materiallarni ishlab chiqaradi.

4. Kubik Boron Nitriddan ko'ra volfram karbinmi?

Ha, volfram karberi odatda arzon va uni ishlab chiqarish osonroq va uni qattiqlik asosiy talabi emas, balki ko'plab sanoat vositalarida ko'proq uchraydi.

5. Kubik Boron Nitriddan tashqari Boron Nitidning boshqa shakllari bormi?

Ha, olmog'i Boron Nitrid (H-BN) - bu moyli shakl bo'lib, u Boron Nitrid (W-BN) - bu olmosdan ham qiyinroq bo'lishi mumkin, ammo toza shaklda sintez qilish qiyin.