Introducción de carburo de boro cerámico a prueba de balas.
En los últimos cuarenta o cincuenta años, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, se han planteado mayores requisitos para los materiales en el campos técnicos de la energía atómica, cohetes, turbinas de gas, etc. Hay una necesidad urgente de materiales que sean más resistentes a las altas temperaturas que aleaciones resistentes al calor y a la corrosión química que las cerámicas ordinarias. Porque Algunas cerámicas pueden cumplir estos requisitos y se han desarrollado rápidamente. Estos Cerámicas recientemente desarrolladas, que difieren mucho de la cerámica tradicional en En términos de materia prima, proceso o rendimiento, se denominan cerámicas especiales. Las cerámicas especiales tienen un gran potencial debido a sus numerosas propiedades únicas. Además, las principales materias primas para la fabricación de cerámicas especiales abundan en la tierra, barato y fácilmente disponible. En los últimos 20 años, las principales industrias Los países han concedido gran importancia al desarrollo y la investigación de cerámicas especiales, formando una "fiebre cerámica" mundial, y han hecho gran progreso. Por eso las cerámicas especiales se conocen como "universales". cerámica" y son uno de los nuevos materiales más prometedores del siglo XXI. siglo.
El carburo de boro es una cerámica especial importante con muchas excelentes propiedades. El carburo de boro se descubrió por primera vez en 1858, y luego el B3C y el B6C. Fueron preparados e identificados por Joly de Inglaterra en 1883 y Moissan de Francia. en 1894. Los compuestos con una fórmula molecular estequiométrica de B4C no fueron reconocido hasta 1934. Posteriormente, los eruditos rusos propusieron muchas fórmulas moleculares para compuestos de carbono y boro, pero estas fórmulas moleculares no fueron confirmados. De hecho, del diagrama de fases B-C se puede ver que Los compuestos de carbono y boro tienen una región homogénea muy amplia desde B4.0C hasta B10.5C, y las sustancias en esta región homogénea se conocen comúnmente como carburo de boro. Desde la década de 1950, se han realizado muchas investigaciones sobre el boro. carburo, especialmente su estructura y propiedades, y muchos resultados de investigación. Se han logrado, promoviendo el rápido desarrollo del carburo de boro. Tecnología de preparación y aplicación. Debido al excelente desempeño de carburo de boro que no tiene comparación con otros materiales, la gente tiene continuamente Aumentó la profundidad y la intensidad de la investigación sobre cerámicas de carburo de boro. En Además de la continua aparición de nuevos métodos de síntesis. Polvo de carburo de boro ultrafino y de alta pureza, la gente está más comprometida con Llevar a cabo tecnología de proceso de moldeo y sinterización avanzada y práctica. investigación, para que los productos de carburo de boro se puedan aplicar en ciertas áreas de alta tecnología campos y una mayor producción industrializada.
La dureza del carburo de boro es superada solo por la del diamante y la cúbica. nitruro de boro en la naturaleza y su dureza casi constante a alta temperatura (>30 GPa) no tiene paralelo en otros materiales, lo que lo convierte en un miembro importante de la familia de materiales superduros. En el carburo de boro, el boro y el carbono son principalmente unidos por enlaces covalentes (>90%), caracterizados por un alto punto de fusión (2450 ℃), alta dureza, alto módulo, baja densidad (2,52 g/cm3), buen desgaste Resistencia, resistencia a ácidos fuertes y álcalis, y buena resistencia a neutrones y oxígeno. capacidades de absorción y bajo coeficiente de expansión (5.0 × 10-6 · K-1), Rendimiento termoeléctrico (140 s/m, temperatura ambiente), por lo que se utiliza ampliamente en Materiales refractarios, cerámicas de ingeniería, industria nuclear, aeroespacial y otros campos. Sin embargo, debido a su baja tenacidad a la fractura, la alta sinterización temperatura, mala resistencia a la oxidación y mala estabilidad del metal, carburo de boro ha limitado su aplicación futura en la industria. Por lo tanto, los investigadores en casa y en el extranjero han realizado muchas investigaciones para mejorar el rendimiento de cerámicas de carburo de boro, y propuso el concepto de carburo de boro multifásico cerámica. Por ejemplo, varios planes importantes de desarrollo de nuevos materiales (como como el plan HILTI y el plan COST) formulado por la Comisión Europea para La ciencia y la tecnología en la década de 1980 incluyeron la exploración e investigación de Sistemas de materiales superduros (a base de carburo de boro). La literatura reciente indica que debido a las limitaciones del propio carburo de boro, es difícil mejorar significativamente sus propiedades mecánicas mediante la optimización del proceso. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología de preparación de polvos ultrafinos y el desarrollo de ayudas eficaces para la sinterización, la sinterización convencional de boro El carburo se ha hecho posible y los materiales de carburo de boro se han utilizado ampliamente. en el ámbito civil, aeronáutico y militar.
Actualmente, las cerámicas estructurales utilizadas para cerámicas antibalas principalmente incluyen óxido de aluminio, carburo de silicio y carburo de boro. Entre ellos, el boro. El carburo es el material de armadura con el mejor rendimiento a prueba de balas y es Actualmente se utiliza como material de armadura de aviones y protección para fines especiales. estructuras. Aunque el óxido de aluminio tiene la protección integral más baja coeficiente, ha sido ampliamente utilizado en armaduras y vehículos blindados debido a su costo más bajo. Las cerámicas a prueba de balas de carburo de silicio se encuentran entre las dos en términos del coeficiente de protección y del coste. Por lo tanto, la investigación sobre la reducción de la El costo de los materiales cerámicos a prueba de balas de carburo de boro tiene una gran necesidad y amplias perspectivas de aplicación.
