Borkarbid-Block
Technisches Datenblatt für den Borkarbidblock
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Reinheit: |
≥99.5% |
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Erscheinungsbild: |
Schwarz oder grau |
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Chemische Formel: |
B₄C |
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Die Dichte: |
2,46-2,62 g/cm³ |
Beschreibung des Borkarbidblocks
Borkarbid ist ein keramisches Material mit einer außergewöhnlichen Härte, die der von Diamant und kubischem Bornitrid nahe kommt und in der Regel durch Sinterverfahren hergestellt wird. Aufgrund seiner hervorragenden Neutronenabsorptionsfähigkeit werden Borcarbidblöcke häufig in Kernreaktoren zur Regulierung der Reaktionsgeschwindigkeit eingesetzt. Ihre ballistischen Schutzeigenschaften machen sie ideal für Verteidigungsausrüstungen. Borcarbidblöcke werden in fortschrittlichen Verfahren hergestellt und bieten präzise Abmessungen, stabile Leistungen und maßgeschneiderte Lösungen für eine breite Palette von Industrie- und Forschungsanwendungen.
Vorteile des Borkarbidblocks
- Hohe Härte und Widerstandsfähigkeit
- Ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit
- Ausgezeichnete chemische Inertheit
- Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit
- Gute Korrosionsbeständigkeit
- Hohe Temperaturbeständigkeit
- Hohe Biegefestigkeit
- Leichtgewicht
Druckfreier Sinterprozess von Borcarbidblöcken
- Vorbereitung des Rohmaterials : Verwenden Sie hochreine Borkarbidpulver und Sinterhilfsmittel.
- Mischen von Pulvern : Mischen Sie das Pulver und die Sinterhilfsmittel gleichmäßig.
- Gießen : Das Pulver in die gewünschte Form bringen.
- Entgasung : Entfernen Sie flüchtige Bestandteile, um Blasen oder Risse zu vermeiden.
- Sintern ohne Druck : Sintern bei 1600-2000°C.
- Kältetechnik und Inspektion : Auf Raumtemperatur abkühlen lassen und die Qualität überprüfen.
Anwendungen des Borkarbidblocks
- Schutz durch Rüstung : Es wird zur Herstellung von ballistischen Platten oder Panzerungsblöcken verwendet, die leichten und hochfesten Schutz für Militärfahrzeuge und persönliche Ausrüstung bieten.
- Nuklearindustrie : Wird als Neutronenabschirmungsmaterial in Kernreaktoren oder für die Lagerung von radioaktivem Material zum Strahlenschutz verwendet.
- Abrasive Werkzeuge : Umwandlung in verschleißfeste Komponenten für Schneid-, Schleif- oder Polierwerkzeuge, ideal für die Bearbeitung sehr harter Materialien.
- Industrielle Verschleißteile : Verwendung als verschleißfeste Auskleidungen oder Formen in stark beanspruchten Bereichen wie Bergbau und Metallurgie.
- Hochtemperatur-Ausrüstung : Sie werden als korrosionsbeständige Strukturblöcke in Hochtemperaturöfen oder chemischen Reaktionssystemen eingesetzt.
Kugelsichere Platte
Keramische kugelsichere Platten für Panzer
Keramische kugelsichere Platten für Pilotencockpits in Militärflugzeugen
Borkarbid zum Schleifen
Materialeigenschaften von Borcarbid
Borcarbid-Werkstoffsorten
Reaktionsgebundenes Borcarbid (B4C) wird hauptsächlich als ballistische Panzerung verwendet und bietet einen ausgezeichneten Schutz bei geringerem Gewicht im Vergleich zu anderen Panzerungsmaterialien.
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Eigenschaften |
Einheiten |
Reaktion Gebunden |
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Biegefestigkeit, MOR (20 °C) |
MPa |
250 |
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Bruchzähigkeit, KIc |
MPa m1/2 |
3.0 - 4.0 |
|
Wärmeleitfähigkeit (20 °C) |
W/m K |
50 |
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Wärmeausdehnungskoeffizient |
1×10-6/°C |
4.5 |
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Maximale Einsatztemperatur |
°C |
1000 |
|
Durchschlagfestigkeit (6,35 mm) |
ac-kV/mm |
— |
|
Dielektrischer Verlust (tan δ) |
1MHz, 25 °C |
— |
|
Volumenwiderstand (25°C) |
Ω-cm |
10³ |
Reaktionsgebundene B4C Vorteile:
- Hohe Festigkeit
- Hohe Härte
- Kostengünstig
- Geeignet für großflächige Anwendungen
Heißgepresstes Borcarbid, auch bekannt als druckverdichtetes Borcarbid (PAD), ist eines der härtesten Materialien, die in kommerziellen Formen erhältlich sind. Diese außergewöhnliche Härte in Kombination mit der geringen Dichte wird in ballistischen Panzerungen verwendet, um den Schutz zu maximieren und gleichzeitig das Gewicht zu minimieren.
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Eigenschaften |
Einheiten |
Heiß gepresst |
|
Biegefestigkeit, MOR (20 °C) |
MPa |
320 - 450 |
|
Bruchzähigkeit, KIc |
MPa m1/2 |
3.0 - 4.0 |
|
Wärmeleitfähigkeit (20 °C) |
W/m K |
45 - 100 |
|
Wärmeausdehnungskoeffizient |
1×10-6/°C |
4.5 - 4.9 |
|
Maximale Einsatztemperatur |
°C |
2000 |
|
Durchschlagfestigkeit (6,35 mm) |
ac-kV/mm |
— |
|
Dielektrischer Verlust (tan δ) |
1MHz, 25 °C |
— |
|
Volumenwiderstand (25°C) |
Ω-cm |
100 |
Heißgepresstes B4C Vorteile:
- Höhere Dichte
- Bessere mechanische Eigenschaften
- Ideal für hochfeste, hochtemperaturbeständige technische Materialien
Drucklos gesintertes Borcarbid verbindet hohe Reinheit mit den hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Borcarbid für den Einsatz in ballistischen Panzerungen und in der Halbleiterfertigung.
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Eigenschaften |
Einheiten |
Gesintert |
|
Biegefestigkeit, MOR (20 °C) |
MPa |
450 |
|
Bruchzähigkeit, KIc |
MPa m1/2 |
3.0 - 5.0 |
|
Wärmeleitfähigkeit (20 °C) |
W/m K |
43 - 100 |
|
Wärmeausdehnungskoeffizient |
1×10-6/°C |
4.5 - 4.9 |
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Maximale Einsatztemperatur |
°C |
— |
|
Durchschlagfestigkeit (6,35 mm) |
ac-kV/mm |
— |
|
Dielektrischer Verlust (tan δ) |
1MHz, 25 °C |
— |
|
Volumenwiderstand (25°C) |
Ω-cm |
10 |
Drucklos gesintertes B4C Vorteile:
- Hohe Härte
- Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit
- Hohe chemische Stabilität
- Geringe Dichte
- Gute thermische Stabilität
Borcarbid-Keramik-Bearbeitung
Die Bearbeitung von Borkarbid-Keramik ist ein anspruchsvolles Verfahren, mit dem diese ultraharte Keramik zu präzisen Komponenten für technische Anwendungen geformt wird. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Härte und Sprödigkeit erfordert die Bearbeitung von Borkarbid spezielle Werkzeuge und eine sorgfältige Kontrolle, um Risse oder Oberflächenschäden zu vermeiden. Während sich das Material in seinem grünen oder biskuitartigen Zustand leichter formen lässt, erfordert das Erreichen enger Toleranzen häufig eine Bearbeitung nach dem Vollsintern, bei der diamantbasierte Techniken zum Einsatz kommen. Zu den gängigen Bearbeitungsmethoden gehören:
- Diamantschneiden: Diamantbeschichtete Werkzeuge sind für das Schneiden von vollgesintertem Borcarbid unverzichtbar und ermöglichen eine genaue Formgebung und glatte Oberflächen.
- Präzisionsschleifen: Wird verwendet, um feine Toleranzen und saubere Oberflächen zu erzielen. Dieser Prozess ist langsam und erfordert eine sorgfältige Handhabung, um Mikrorisse oder strukturelle Schäden zu vermeiden.
- Ultraschall-Bearbeitung: Wendet Hochfrequenzvibrationen mit abrasivem Schlamm an, um Material schonend zu entfernen, geeignet für komplizierte und empfindliche Formen.
- Laserschneiden: Eine berührungslose Technik, die für vorgesintertes Material oder dünne Abschnitte geeignet ist und saubere Kanten bei minimaler thermischer Belastung bietet.
- Grüne Zerspanung: Wird vor dem Sintern durchgeführt und ermöglicht eine einfachere Formgebung komplexer Geometrien. Allerdings muss die Schrumpfung nach dem Sintern (~20%) bei den endgültigen Abmessungen berücksichtigt werden.
Borkarbid-Keramik-Verpackungen
Borcarbid-Keramikprodukte werden in der Regel in vakuumversiegelten Beuteln verpackt, um Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zu vermeiden, und mit Schaumstoff umwickelt, um Erschütterungen und Stöße während des Transports abzufedern und die Qualität der Produkte in ihrem ursprünglichen Zustand zu gewährleisten.
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