بوران کاربائیڈ دھاتی چمک کے ساتھ ایک سیاہ کرسٹل ہے، جسے بلیک ڈائمنڈ بھی کہا جاتا ہے، جو غیر نامیاتی غیر دھاتی مواد سے تعلق رکھتا ہے۔فی الحال، ہر کوئی بوران کاربائیڈ کے مواد سے واقف ہے، جو بلٹ پروف آرمر کے استعمال کی وجہ سے ہو سکتا ہے، کیونکہ اس میں سیرامک مواد میں سب سے کم کثافت ہوتی ہے، اس میں اعلی لچکدار ماڈیولس اور زیادہ سختی کے فوائد ہوتے ہیں، اور یہ اچھا استعمال حاصل کر سکتا ہے۔ پروجیکٹائل کو جذب کرنے کے لیے مائکرو فریکچر کا۔توانائی کا اثر، بوجھ کو ممکنہ حد تک کم رکھتے ہوئے۔لیکن درحقیقت، بوران کاربائیڈ میں بہت سی دوسری منفرد خصوصیات ہیں، جس کی وجہ سے یہ ابراسیوز، ریفریکٹری میٹریل، جوہری صنعت، ایرو اسپیس اور دیگر شعبوں میں اہم کردار ادا کر سکتی ہے۔
کی خصوصیاتبوران کاربائیڈ
جسمانی خصوصیات کے لحاظ سے، بوران کاربائیڈ کی سختی صرف ڈائمنڈ اور کیوبک بوران نائٹرائڈ کے بعد ہوتی ہے، اور یہ اب بھی اعلی درجہ حرارت پر اعلی طاقت برقرار رکھ سکتی ہے، جسے ایک مثالی اعلی درجہ حرارت پہننے کے خلاف مزاحم مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔بوران کاربائیڈ کی کثافت بہت چھوٹی ہے (نظریاتی کثافت صرف 2.52 g/cm3 ہے)، عام سیرامک مواد سے ہلکی، اور ایرو اسپیس فیلڈ میں استعمال کی جا سکتی ہے۔بوران کاربائیڈ میں مضبوط نیوٹران جذب کرنے کی صلاحیت، اچھی تھرمل استحکام، اور 2450 ° C کا پگھلنے والا نقطہ ہے، لہذا یہ جوہری صنعت میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔B عناصر کو شامل کرکے نیوٹران کی نیوٹران جذب کرنے کی صلاحیت کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔مخصوص مورفولوجی اور ساخت کے ساتھ بوران کاربائیڈ مواد میں بھی خاص فوٹو الیکٹرک خصوصیات ہیں؛مزید برآں، بوران کاربائیڈ میں زیادہ پگھلنے کا مقام، اعلی لچکدار ماڈیولس، کم توسیعی گتانک اور اچھا ہے یہ فوائد اسے دھات کاری، کیمیائی صنعت، مشینری، ایرو اسپیس اور فوجی صنعت جیسے کئی شعبوں میں استعمال کرنے کا ایک ممکنہ مواد بناتے ہیں۔مثال کے طور پر، سنکنرن مزاحم اور لباس مزاحم حصے، بلٹ پروف آرمر بنانا، ری ایکٹر کنٹرول راڈز اور تھرمو الیکٹرک عناصر وغیرہ۔
کیمیائی خصوصیات کے لحاظ سے، بوران کاربائیڈ کمرے کے درجہ حرارت پر تیزاب، الکلیس اور زیادہ تر غیر نامیاتی مرکبات کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا، اور کمرے کے درجہ حرارت پر آکسیجن اور ہالوجن گیسوں کے ساتھ مشکل سے رد عمل ظاہر کرتا ہے، اور اس کی کیمیائی خصوصیات مستحکم ہیں۔اس کے علاوہ، بوران کاربائیڈ پاؤڈر ہیلوجن کے ذریعے سٹیل بورڈنگ ایجنٹ کے طور پر چالو ہوتا ہے، اور بوران کو سٹیل کی سطح پر گھس کر آئرن بورائیڈ فلم بناتی ہے، اس طرح مواد کی طاقت اور لباس مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، اور اس کی کیمیائی خصوصیات بہترین ہیں۔
ہم سب جانتے ہیں کہ مواد کی نوعیت استعمال کا تعین کرتی ہے، تو بوران کاربائیڈ پاؤڈر کن ایپلی کیشنز میں شاندار کارکردگی کا حامل ہے؟کے آر اینڈ ڈی سینٹر کے انجینئرزاربن مائنز ٹیک۔کمپنی لمیٹڈ نے مندرجہ ذیل خلاصہ بنایا۔
کی درخواستبوران کاربائیڈ
1. بوران کاربائیڈ کو پالش کرنے والی کھرچنے والی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
بوران کاربائیڈ کو کھرچنے والے کے طور پر استعمال کرنا بنیادی طور پر نیلم کو پیسنے اور پالش کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔سپر ہارڈ مواد میں، بوران کاربائیڈ کی سختی ایلومینیم آکسائیڈ اور سلکان کاربائیڈ سے بہتر ہے، جو ہیرے اور کیوبک بوران نائٹرائیڈ کے بعد دوسرے نمبر پر ہے۔سیمی کنڈکٹر GaN/Al 2 O3 لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈس (LEDs)، بڑے پیمانے پر مربوط سرکٹس SOI اور SOS، اور سپر کنڈکٹنگ نانو اسٹرکچر فلموں کے لیے نیلم سب سے مثالی سبسٹریٹ مواد ہے۔سطح کی ہمواری بہت زیادہ ہے اور انتہائی ہموار ہونا ضروری ہے نقصان کی کوئی ڈگری نہیں ہے۔نیلم کرسٹل (Mohs hardness 9) کی اعلی طاقت اور اعلی سختی کی وجہ سے، اس نے کاروباری اداروں کو پروسیسنگ میں بڑی مشکلات کا سامنا کرنا پڑا ہے۔
مواد اور پیسنے کے نقطہ نظر سے، نیلم کرسٹل کو پروسیسنگ اور پیسنے کے لیے بہترین مواد مصنوعی ہیرا، بوران کاربائیڈ، سلکان کاربائیڈ، اور سلکان ڈائی آکسائیڈ ہیں۔مصنوعی ہیرے کی سختی بہت زیادہ ہے (Mohs hardness 10) جب نیلم ویفر کو پیستے ہیں تو یہ سطح کو کھرچ دے گا، ویفر کی روشنی کی ترسیل کو متاثر کرے گا، اور قیمت مہنگی ہے۔سلکان کاربائیڈ کو کاٹنے کے بعد، کھردری RA عام طور پر زیادہ ہوتی ہے اور چپٹا پن کم ہوتا ہے۔تاہم، سیلیکا کی سختی کافی نہیں ہے (محس سختی 7)، اور پیسنے کی قوت ناقص ہے، جو پیسنے کے عمل میں وقت طلب اور محنت طلب ہے۔لہذا، بوران کاربائیڈ ابریسیو (Mohs hardness 9.3) نیلم کرسٹل کو پروسیسنگ اور پیسنے کے لیے سب سے مثالی مواد بن گیا ہے، اور نیلم ویفرز کو دو طرفہ پیسنے اور نیلم پر مبنی ایل ای ڈی ایپیٹیکسیل ویفرز کی کمر کو پتلا کرنے اور پالش کرنے میں بہترین کارکردگی کا حامل ہے۔
یہ بات قابل ذکر ہے کہ جب بوران کاربائیڈ 600 ° C سے اوپر ہو تو سطح کو B2O3 فلم میں آکسائڈائز کیا جائے گا، جو اسے ایک خاص حد تک نرم کر دے گا، اس لیے یہ کھرچنے والی ایپلی کیشنز میں بہت زیادہ درجہ حرارت پر خشک پیسنے کے لیے موزوں نہیں ہے، صرف مناسب مائع پیسنے چمکانے کے لئے.تاہم، یہ خاصیت B4C کو مزید آکسیڈائز ہونے سے روکتی ہے، جس سے ریفریکٹری مواد کے استعمال میں اس کے منفرد فوائد ہوتے ہیں۔
2. ریفریکٹری مواد میں درخواست
بوران کاربائیڈ میں اینٹی آکسیکرن اور اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت کی خصوصیات ہیں۔یہ عام طور پر جدید شکل والے اور غیر شکل والے ریفریکٹری میٹریل کے طور پر استعمال ہوتا ہے اور دھات کاری کے مختلف شعبوں جیسے اسٹیل کے چولہے اور بھٹے کے فرنیچر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
لوہے اور اسٹیل کی صنعت میں توانائی کی بچت اور کھپت میں کمی اور کم کاربن اسٹیل اور انتہائی کم کاربن اسٹیل کو گلانے کی ضروریات کے ساتھ، کم کاربن میگنیشیا کاربن اینٹوں کی تحقیق اور ترقی (عام طور پر <8% کاربن مواد) بہترین کارکردگی کے ساتھ ملکی اور غیر ملکی صنعتوں کی طرف سے زیادہ سے زیادہ توجہ مبذول کرائی گئی ہے۔فی الحال، کم کاربن میگنیشیا کاربن اینٹوں کی کارکردگی عام طور پر بانڈڈ کاربن ڈھانچے کو بہتر بنا کر، میگنیشیا کاربن اینٹوں کے میٹرکس ڈھانچے کو بہتر بنا کر، اور اعلیٰ کارکردگی والے اینٹی آکسیڈینٹس کو شامل کر کے بہتر ہوتی ہے۔ان میں صنعتی درجے کے بوران کاربائیڈ اور جزوی طور پر گرافٹائزڈ کاربن بلیک پر مشتمل گرافیٹائزڈ کاربن استعمال کیا جاتا ہے۔کم کاربن میگنیشیا کاربن اینٹوں کے لیے کاربن ماخذ اور اینٹی آکسیڈینٹ کے طور پر استعمال ہونے والے سیاہ مرکب پاؤڈر نے اچھے نتائج حاصل کیے ہیں۔
چونکہ بوران کاربائیڈ زیادہ درجہ حرارت پر ایک خاص حد تک نرم ہو جائے گا، اس لیے اسے دوسرے مادی ذرات کی سطح سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔یہاں تک کہ اگر مصنوعات کی کثافت ہوتی ہے تو، سطح پر B2O3 آکسائڈ فلم ایک خاص تحفظ تشکیل دے سکتی ہے اور اینٹی آکسیڈیشن کردار ادا کر سکتی ہے۔ایک ہی وقت میں، کیونکہ رد عمل سے پیدا ہونے والے کالمی کرسٹل ریفریکٹری میٹریل کے میٹرکس اور گیپس میں تقسیم ہوتے ہیں، اس لیے پورسٹی کم ہو جاتی ہے، درمیانی درجہ حرارت کی طاقت بہتر ہوتی ہے، اور پیدا ہونے والے کرسٹل کا حجم بڑھ جاتا ہے، جو حجم کو ٹھیک کر سکتا ہے۔ سکڑنا اور دراڑوں کو کم کرنا۔
3. قومی دفاع کو بڑھانے کے لیے استعمال ہونے والا بلٹ پروف مواد
اس کی اعلی سختی، اعلی طاقت، چھوٹی مخصوص کشش ثقل، اور بیلسٹک مزاحمت کی اعلی سطح کی وجہ سے، بوران کاربائیڈ خاص طور پر ہلکے وزن والے بلٹ پروف مواد کے رجحان کے مطابق ہے۔یہ ہوائی جہاز، گاڑیوں، کوچ اور انسانی جسموں کے تحفظ کے لیے بہترین بلٹ پروف مواد ہے۔فی الحال،کچھ ممالکنے کم لاگت بوران کاربائیڈ اینٹی بیلسٹک آرمر ریسرچ کی تجویز پیش کی ہے، جس کا مقصد دفاعی صنعت میں بوران کاربائیڈ اینٹی بیلسٹک آرمر کے بڑے پیمانے پر استعمال کو فروغ دینا ہے۔
4. جوہری صنعت میں درخواست
بوران کاربائیڈ میں اعلیٰ نیوٹران جذب کرنے والا کراس سیکشن اور وسیع نیوٹران توانائی سپیکٹرم ہے، اور اسے بین الاقوامی سطح پر جوہری صنعت کے لیے بہترین نیوٹران جذب کرنے والے کے طور پر جانا جاتا ہے۔ان میں، بوران-10 آاسوٹوپ کا تھرمل سیکشن 347×10-24 سینٹی میٹر 2 تک زیادہ ہے، جو چند عناصر جیسے گیڈولینیم، سماریئم اور کیڈمیم کے بعد دوسرے نمبر پر ہے، اور یہ ایک موثر تھرمل نیوٹران جذب کرنے والا ہے۔اس کے علاوہ، بوران کاربائیڈ وسائل سے مالا مال ہے، سنکنرن مزاحم ہے، اچھی تھرمل استحکام ہے، تابکار آاسوٹوپس پیدا نہیں کرتا ہے، اور اس میں ثانوی شعاع کی توانائی کم ہے، لہذا بوران کاربائیڈ بڑے پیمانے پر جوہری ری ایکٹروں میں کنٹرول مواد اور شیلڈنگ مواد کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
مثال کے طور پر، جوہری صنعت میں، ہائی ٹمپریچر گیس کولڈ ری ایکٹر دوسرے شٹ ڈاؤن سسٹم کے طور پر بوران جذب کرنے والے بال شٹ ڈاؤن سسٹم کا استعمال کرتا ہے۔کسی حادثے کی صورت میں، جب پہلا شٹ ڈاؤن سسٹم ناکام ہو جاتا ہے، تو دوسرا شٹ ڈاؤن سسٹم بڑی تعداد میں بوران کاربائیڈ چھروں کا استعمال کرتا ہے جو ری ایکٹر کور کی عکاس پرت وغیرہ کے چینل میں فری گر کر ری ایکٹر کو بند کرتا ہے اور سردی کا احساس کرتا ہے۔ شٹ ڈاؤن، جس میں جذب کرنے والی گیند ایک گریفائٹ گیند ہے جس میں بوران کاربائیڈ ہوتا ہے۔ہائی ٹمپریچر گیس کولڈ ری ایکٹر میں بوران کاربائیڈ کور کا بنیادی کام ری ایکٹر کی طاقت اور حفاظت کو کنٹرول کرنا ہے۔کاربن کی اینٹ کو بوران کاربائیڈ نیوٹران جذب کرنے والے مواد سے رنگین کیا گیا ہے، جو ری ایکٹر کے دباؤ والے برتن کے نیوٹران شعاع ریزی کو کم کر سکتا ہے۔
اس وقت نیوکلیئر ری ایکٹرز کے لیے بورائیڈ مواد میں بنیادی طور پر درج ذیل مواد شامل ہیں: بوران کاربائیڈ (کنٹرول راڈز، شیلڈنگ راڈز)، بوران ایسڈ (ماڈریٹر، کولنٹ)، بوران اسٹیل (جوہری ایندھن اور جوہری فضلے کے لیے کنٹرول راڈز اور اسٹوریج میٹریل)، بوران یوروپیم۔ (بنیادی جلنے والا زہر مواد)، وغیرہ۔