ความแข็งของโบรอนคาร์ไบด์
โบรอนคาร์ไบด์ (B ₄ C) หรือที่เรียกอีกอย่างว่าเพชรดำ เป็นสารอนินทรีย์ที่มีความแข็งค่อนข้างสูงต่อไปนี้คือคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับความแข็งของโบรอนคาร์ไบด์:
1、ความแข็งโมส์
ความแข็งโมห์สของโบรอนคาร์ไบด์โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 9.3 ถึง 9.5 ทำให้เป็นวัสดุที่มีความแข็งที่สุด 3 อันดับแรกที่ทราบ รองจากเพชร (ซึ่งมีความแข็งโมห์สอยู่ที่ 10) และคิวบิกโบรอนไนไตรด์
2、ความแข็งระดับไมโคร
ความแข็งระดับจุลภาคของโบรอนคาร์ไบด์ก็สูงมากเช่นกัน และค่าความแข็งระดับจุลภาคจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการทดสอบและกระบวนการเตรียมที่แตกต่างกันโดยทั่วไปแล้ว ความแข็งระดับจุลภาคจะอยู่ระหว่าง 3,500 กก./มม. ² ถึง 6,700 กก./มม. ² แหล่งข้อมูลบางแห่งระบุว่าความแข็งระดับจุลภาคจะอยู่ระหว่าง 3,000 กก./มม. ² ถึง 5,500~6,700 กก./มม. ²
3、คุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ
นอกจากความแข็งสูงแล้ว โบรอนคาร์ไบด์ยังมีคุณสมบัติทางกายภาพต่อไปนี้ด้วย:
ความหนาแน่น: ความหนาแน่นของโบรอนคาร์ไบด์อยู่ที่ประมาณ 2.46g/cm ³ ถึง 2.52g/cm ³ ซึ่งค่อนข้างต่ำ คือเพียงประมาณหนึ่งในสามของความหนาแน่นของเหล็กเท่านั้น
จุดหลอมเหลว: โบรอนคาร์ไบด์มีจุดหลอมเหลวประมาณ 2,447 ℃ ถึง 2,450 ℃ และเป็นวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูง
โมดูลัสยืดหยุ่น: โมดูลัสยืดหยุ่นของโบรอนคาร์ไบด์สูงถึง 450GPa แสดงให้เห็นถึงความต้านทานการเสียรูปที่ดี
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของโบรอนคาร์ไบด์ค่อนข้างต่ำ
การนำความร้อน: โบรอนคาร์ไบด์มีค่าการนำความร้อนสูง ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการถ่ายเทและการกระจายความร้อน
4、ความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งและคุณสมบัติของวัสดุ
ความแข็งของโบรอนคาร์ไบด์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับคุณสมบัติของวัสดุตัวอย่างเช่น ความแข็งระดับจุลภาคของผลิตภัณฑ์โบรอนคาร์ไบด์จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความเร็วในการเคลื่อนที่ของรูพรุนในวัตถุที่ผ่านการเผาจะเร็วขึ้น กระบวนการทำให้หนาแน่นของผลิตภัณฑ์โบรอนคาร์ไบด์จะเข้มข้นขึ้น ความหนาแน่นของวัสดุจะเพิ่มขึ้น และความแข็งระดับจุลภาคจะเพิ่มขึ้นนอกจากนี้ ความแข็งของโบรอนคาร์ไบด์ยังเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น กระบวนการเตรียมและขนาดเกรนอีกด้วย
โบรอนคาร์ไบด์ที่มีความแข็งสูง ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเกราะรถถัง เสื้อเกราะกันกระสุน และการใช้งานในอุตสาหกรรมอื่นๆ มากมาย