碳化硼陶瓷精密加工

   碳化硼具有獨特的性能組合，使其成為廣泛工程應用的首選材料。碳化硼因其高熔點(diǎn)和熱穩定性而用于耐火材料應用；由于其極強的耐磨性，它被用作磨料粉末和涂料；由于其高硬度和低密度而具有優(yōu)異的防彈性能；它通常用作核應用中的中子輻射吸收劑。此外，碳化硼是一種高溫半導體，可用于新型電子應用。碳化硼結構和化學(xué)變化及其對電子、光學(xué)、振動(dòng)、機械和彈道性能影響的最新進(jìn)展。碳化硼在與外部載荷相關(guān)的高應力下的結構不穩定性以及由此產(chǎn)生的無(wú)序相的性質(zhì)。

   根據古老的傳說(shuō)，成吉思汗指示他的騎兵在盔甲下穿上絲綢背心，方便在戰斗中更好地保護自己免受箭矢的襲擊。自可汗時(shí)代以來(lái)，防彈衣已經(jīng)有了顯著(zhù)的發(fā)展——絲綢已經(jīng)讓位于超硬材料，就像抵御大多數彈藥的堅不可摧的墻壁。然而，即使是這種裝甲也會(huì )失效，特別是當它被高速彈藥或其他快速移動(dòng)的物體擊中時(shí)。

   德克薩斯農工大學(xué)、陸軍研究實(shí)驗室、羅格斯大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員制定了一種新配方，可以防止現代裝甲的弱點(diǎn)。就是通過(guò)向碳化硼（一種常用于制造防彈衣的材料）中添加少量硅元素，他們發(fā)現可以使防彈裝備對高速沖擊具有更大的彈性。

   “在過(guò)去的12年里，研究人員一直在尋找方法來(lái)減少高速子彈對碳化硼制成的裝甲的影響，”材料科學(xué)與工程系助理教授 Kelvin Xie 說(shuō)：“我們的工作最終解決了這一未滿(mǎn)足的需求，并且在設計卓越的防彈衣方面向前邁出了一步，該防彈衣將在戰斗中抵御更強大的槍支?！边@項研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志 10 月刊上

    碳化硼，被稱(chēng)為“黑金剛石”，是一種人造材料，其硬度僅次于另一種稱(chēng)為立方氮化硼的合成材料。然而，與立方氮化硼不同，碳化硼更容易大規模生產(chǎn)。此外，碳化硼比碳化硅等其他裝甲材料更硬、更輕，使其成為防護裝備的理想選擇，尤其是防彈背心。

    盡管碳化硼具有許多理想的品質(zhì)，但它的主要缺點(diǎn)是它在高速撞擊時(shí)會(huì )很快損壞?！疤蓟鸱浅Ｉ瞄L(cháng)阻止子彈以低于每秒 900 米的速度行進(jìn)，因此它可以非常有效地阻止大多數手槍的子彈，“謝說(shuō)”但超過(guò)這個(gè)臨界速度，碳化硼突然失去其彈道性能，效果不佳。

    科學(xué)家們知道高速震動(dòng)會(huì )導致碳化硼發(fā)生相變——一種材料改變其內部結構，使其同時(shí)處于兩種或多種物理狀態(tài)（如液體和固體）的現象。因此，子彈的撞擊將碳化硼從原子有序排列的結晶狀態(tài)轉變?yōu)樵与S意排列的玻璃狀狀態(tài)。這種玻璃狀狀態(tài)削弱了子彈和碳化硼接觸部位的材料完整性。

   “當碳化硼發(fā)生相變時(shí)，玻璃相為裂縫傳播創(chuàng )造了一條高速公路，”謝說(shuō)。 “因此，子彈撞擊造成的任何局部損壞很容易在整個(gè)材料中傳播，并逐漸造成更大的損壞?！敝笆褂糜嬎銠C模擬的工作預測，添加少量的另一種元素，如硅，有可能使碳化硼不那么脆。

    為了模擬高速子彈的初始沖擊，研究人員在碳化硼樣品上用金剛石尖端制作了控制良好的凹痕，其寬度比人的頭發(fā)還小。然后，在高倍電子顯微鏡下，他們觀(guān)察了撞擊形成的微觀(guān)損傷。謝和他的合作者發(fā)現，即使使用少量的硅，相變的程度也下降了 30%，顯著(zhù)減少了壓痕造成的損壞。

    雖然硅可以很好地增強碳化硼的性能，但謝說(shuō)，還需要做更多的實(shí)驗來(lái)了解其他元素，如鋰和鋁，是否也可以提高碳化硼的性能。在不久的將來(lái)，在預測純碳化硼的這些更強大的表親將找到其他非軍事應用。一種這樣的用途是在核盾牌中。他說(shuō)，在碳化硼中使用一點(diǎn)硅會(huì )改變原子之間的間距，所產(chǎn)生的空位可能是吸收核反應堆有害輻射的好地方?！熬拖裨谂腼冎?，少量的香料可以大大提高風(fēng)味一樣，通過(guò)使用少量的硅，我們可以顯著(zhù)改善碳化硼的特性，從而為這些超硬材料找到新的應用?！?/p>

    通過(guò)上面的描述呢我們可以發(fā)現氮化硼材料是屬于很硬的一種材料，所以如果要加工的話(huà)，那么加工難度就會(huì )很大，所以需要用到我們鑫騰輝的專(zhuān)業(yè)加工精密陶瓷的陶瓷雕銑機，如果是普通的雕銑機是很難加工出來(lái)的，因為他的加工難點(diǎn)就擺在那，像東莞有名的鈞杰陶瓷他們是做精密陶瓷加工的，也是一直使用的也是我們鑫騰輝的設備。陶瓷雕銑機廠(chǎng)家聯(lián)系電話(huà)：136 998 99025。