Bloc de carbure de bore
Bloc de carbure de bore
Pureté : ≥99.5%
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Technical data sheet for the boron carbide block
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La pureté : |
≥99.5% |
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Apparence : |
Black or gray |
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Chemical formula: |
B₄C |
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Densité : |
2,46-2,62 g/cm³ |
Description of the boron carbide block
Boron carbide is a ceramic material with exceptional hardness, approaching that of diamond and cubic boron nitride, typically manufactured through sintering processes. With excellent neutron absorption capacity, boron carbide blocks are frequently used in nuclear reactors to regulate reaction rates. Their ballistic protection properties make them ideal for defense equipment. Boron carbide blocks are manufactured using advanced processes, offering precise dimensions, stable performance, and customized solutions for a wide range of industrial and research applications.
Advantages of the boron carbide block
- High hardness and resistance
- Excellent resistance to thermal shock
- Excellent chemical inertness
- Excellente résistance à l'usure
- Bonne résistance à la corrosion
- Résistance aux hautes températures
- Résistance élevée à la flexion
- Léger
Pressure-free sintering process of boron carbide blocks
- Raw material preparation : Use high purity boron carbide powder and sintering auxiliaries.
- Powder mixing : Mix the powder and sintering auxiliaries evenly.
- Molding : Giving the powder the desired shape.
- Degassing : Remove volatile components to prevent bubbles or cracks.
- Sintering without pressure : Sintering at 1600-2000°C.
- Refrigeration and inspection : Cool to room temperature and check quality.
Applications of the boron carbide block
- Armor protection : It is used to manufacture ballistic plates or armor blocks, which offer lightweight, high-strength protection for military vehicles and personal equipment.
- Nuclear industry : Used as neutron shielding material in nuclear reactors or for radioactive material storage for radiation protection.
- Abrasive tools : Transformed into wear-resistant components for cutting, grinding or polishing tools, ideal for machining very hard materials.
- Industrial wear components : Used as wear-resistant linings or molds in high-wear environments such as mining and metallurgy.
- High-temperature equipment : Applied as corrosion-resistant structural blocks in high-temperature furnaces or chemical reaction systems.
Plaque à l'épreuve des balles
Plaques céramiques anti-balles pour réservoirs
Plaques pare-balles en céramique pour le cockpit des pilotes d'avions militaires
Carbure de bore pour le broyage
Propriétés des matériaux en carbure de bore
Grades de matériaux en carbure de bore
Le carbure de bore lié par réaction (B4C) est principalement utilisé comme blindage balistique, offrant une excellente protection tout en réduisant le poids par rapport à d'autres matériaux de blindage.
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Propriétés |
Unités |
Reaction Bonded |
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Résistance à la flexion, MOR (20 °C) |
MPa |
250 |
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Résistance à la rupture, KIc |
MPa m1/2 |
3.0 - 4.0 |
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Conductivité thermique (20 °C) |
W/m K |
50 |
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Coefficient de dilatation thermique |
1×10-6/°C |
4.5 |
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Température maximale d'utilisation |
°C |
1000 |
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Rigidité diélectrique (6,35 mm) |
ac-kV/mm |
— |
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Perte diélectrique (tan δ) |
1MHz, 25 °C |
— |
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Résistivité volumique (25°C) |
Ω-cm |
10³ |
Reaction Bonded B4C Avantages :
- Haute résistance
- Dureté élevée
- Rentabilité
- Convient aux applications à grande échelle
Le carbure de bore pressé à chaud, également connu sous le nom de densification assistée par pression (PAD), est l'un des matériaux les plus durs disponibles dans les formes commerciales. Cette dureté exceptionnelle, combinée à une faible densité, est utilisée dans les blindages balistiques pour maximiser la protection tout en minimisant le poids.
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Propriétés |
Unités |
Pressé à chaud |
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Résistance à la flexion, MOR (20 °C) |
MPa |
320 - 450 |
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Résistance à la rupture, KIc |
MPa m1/2 |
3.0 - 4.0 |
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Conductivité thermique (20 °C) |
W/m K |
45 - 100 |
|
Coefficient de dilatation thermique |
1×10-6/°C |
4.5 - 4.9 |
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Température maximale d'utilisation |
°C |
2000 |
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Rigidité diélectrique (6,35 mm) |
ac-kV/mm |
— |
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Perte diélectrique (tan δ) |
1MHz, 25 °C |
— |
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Résistivité volumique (25°C) |
Ω-cm |
100 |
B4C pressé à chaud Avantages :
- Densité plus élevée
- Meilleures propriétés mécaniques
- Idéal pour les matériaux d'ingénierie à haute résistance et à haute température
Le carbure de bore fritté sans pression combine une grande pureté et les excellentes propriétés mécaniques du carbure de bore pour une utilisation dans les blindages balistiques et la fabrication de semi-conducteurs.
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Propriétés |
Unités |
Fritté |
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Résistance à la flexion, MOR (20 °C) |
MPa |
450 |
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Résistance à la rupture, KIc |
MPa m1/2 |
3.0 - 5.0 |
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Conductivité thermique (20 °C) |
W/m K |
43 - 100 |
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Coefficient de dilatation thermique |
1×10-6/°C |
4.5 - 4.9 |
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Température maximale d'utilisation |
°C |
— |
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Rigidité diélectrique (6,35 mm) |
ac-kV/mm |
— |
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Perte diélectrique (tan δ) |
1MHz, 25 °C |
— |
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Résistivité volumique (25°C) |
Ω-cm |
10 |
Avantages du B4C fritté sans pression:
- Dureté élevée
- Excellente résistance à l'usure
- Haute stabilité chimique
- Faible densité
- Bonne stabilité thermique
Usinage de la céramique de carbure de bore
L'usinage de la céramique de carbure de bore est un processus exigeant utilisé pour façonner cette céramique ultra-dure en composants précis pour des applications techniques. En raison de sa dureté et de sa fragilité exceptionnelles, l'usinage du carbure de bore nécessite des outils spécialisés et un contrôle minutieux pour éviter les fissures ou les dommages de surface. Bien que le matériau puisse être façonné plus facilement à l'état vert ou biscuit, l'obtention de tolérances serrées nécessite souvent un usinage après frittage complet, ce qui implique des techniques à base de diamant. Les méthodes d'usinage les plus courantes sont les suivantes :
- Coupe de diamants : Les outils revêtus de diamants sont essentiels pour couper le carbure de bore entièrement fritté, ce qui permet un façonnage précis et des finitions de surface lisses.
- Meulage de précision : Utilisé pour obtenir des tolérances fines et des finitions propres. Ce processus est lent et nécessite une manipulation soigneuse pour éviter les microfissures ou les dommages structurels.
- Usinage par ultrasons : Applique des vibrations à haute fréquence avec une boue abrasive pour enlever la matière en douceur, ce qui convient aux formes complexes et délicates.
- Découpe au laser : Une technique sans contact efficace pour les matériaux pré-frittés ou les sections minces, offrant des bords nets avec une contrainte thermique minimale.
- Usinage vert : Effectué avant le frittage, il permet de façonner plus facilement des géométries complexes. Cependant, le retrait post-frittage (~20%) doit être pris en compte dans les dimensions finales.
Emballage en céramique de carbure de bore
Les produits céramiques en carbure de bore sont généralement emballés dans des sacs scellés sous vide pour éviter l'humidité ou la contamination et enveloppés de mousse pour amortir les vibrations et les chocs pendant le transport, ce qui garantit la qualité des produits dans leur état d'origine.
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