Об’єкт та методики дослідження

Застосування

Інтерес до карбіду Бору обумовлений тим, що він має ряд корисних фізико-хімічних властивостей. І завдяки цим властивостям Карбід Бору має найрізноманітніші області застосування.

В ядерній промисловості. Завдяки хорошій хімічній інертності й високій жаростійкості карбід Бору широко застосовувається в ядерних реакторах. Він може поглинати велику кількість нейтронів без утворення радіоактивних ізотопів, і тому на АЕС він використовується як поглинач нейтронів. Карбід бору також використовують в водоохолоджуючих реакторах, реакторах на швидких нейтронах в якості контрольних стрижнів, нейтронного захисту.

Як абразивний матеріал. Так як карбід Бору є твердим, зносостійким матеріалом він використовується як крупнозернистий абразив. Використовується для обробки дорогоцінного каміння та інших твердих матеріалів, шліфування, свердління і полірування. Оскільки він має високу температуру плавлення, то його використовують у вигляді порошку, і він може бути оброблений в простій формі.

Високотверді зносостійкі вироби з компактних матеріалів на основі карбіду бору використовують у виробництві інструментів: з них виготовляють сопла піскоструминних апаратів, бруски для правки шліфувальних кругів, матриці для видавлювання абразивних стрижнів, індентори для вимірювання твердості і т.д.

Хімічне застосування. Порошки карбіду бору, активовані фторидами (або іншими галогенідами), використовуються для дифузійного борування сталей. При цьому утворюється тонкий шар Fe₂B, що має високу твердість і зносостійкість. Використовується карбід бору як компонент лазерного легування–створюючи щільне з’єднання з основним матеріалом він забезпечує підвищення зносотривкості та поверхневої міцності цього матеріалу. Ефективний у використанні для лазерного легування титанових сплавів.

Застосування в електроніці. Карбід бору є високотемпературним напівпровідником, тому він представляє значний інтерес як матеріал для електродів термопар і термоелектричних генераторів. Термопари з термоелектронами з неметалічних матеріалів розробляються, головним чином, для роботи при високих температурах в різних агресивних середовищах, де металеві електроди руйнуються. Також карбід Бору застосовується в якості термо- і електроізоляційного матеріалу і матеріалу для пристроїв в мікроелектроніці.

2.1. Обґрунтування вибору об’єкта дослідження

Одним із перспективних напрямів зміни поверхневих властивостей є метод лазерного легування, який забезпечує підвищену зносостійкість поверхні матеріалу за рахунок утворення композитної структури, яка складається з м’якої основи і твердих вкраплень. Як компоненти такого легування використовуються найрізноманітніші речовини, зокрема стійкі тверді хімічні сполуки (бориди, карбіди та ін.), а також порошки та їх суміші.

Завдяки своїй своєрідній природі, карбід Бору В₄С володіє цілою низкою унікальних властивостей: висока мікротвердість, температурна стійкість, хімічна стійкість, та ін. Карбід Бору (В4С) має широкі перспективи застосування. Завдяки високій твердості (49500 МПа) в поєднанні з низькою густиною та відносно низьким коефіцієнтом теплового розширення В4С придатний до застосування як компонент лазерного легування для підвищення зносотривкості та твердості поверхонь матеріалів.

Оскільки ефективність легування залежатиме не лише від режиму лазерної обробки, але і від чистоти, зернистості, гранулометричного складу порошку, то метою цієї роботи було дослідити розмірний та фазовий склад порошку карбіду Бору В₄С як компонента лазерного легування.

Дата добавления: 2015-07-13