Карбид бора в Казани

Карбид бора — это не просто порошок, а материал с характером. Его твёрдость по шкале Мооса достигает 9,3, а по Виккерсу — свыше 30 ГПа. Это делает его третьим по твёрдости веществом на Земле, уступающим только алмазу и cBN. При этом он легче большинства керамик и обладает уникальной способностью «гасить» нейтроны — благодаря высокому содержанию бора-10.

В промышленности карбид бора — выбор номер один там, где нужно резать, шлифовать или полировать то, что не берут другие абразивы: карбид вольфрама, керамику, закалённое стекло, даже алмазные инструменты при доводке. Его добавляют в пасты, суспензии, шлифовальные круги и струйные смеси для гидроабразивной резки. В отличие от оксида алюминия или карбида кремния, он не так агрессивен к связующим, но при этом сохраняет стабильную производительность даже при высоких температурах.

Особенно интересны его «оборонные» и атомные применения. В составе композитной брони карбид бора обеспечивает высокую защиту при минимальном весе — его используют в бронеплитах для бронежилетов и бронекапсул. А в ядерных реакторах он служит в виде порошка, керамических стержней или покрытий для регулирования цепной реакции: бор эффективно захватывает тепловые нейтроны, не образуя долгоживущих радионуклидов.

Сильные стороны карбида бора — экстремальная твёрдость, низкая плотность (всего 2,52 г/см³), химическая инертность и высокая температура плавления (около 2450 °C). Он устойчив к кислотам, не окисляется на воздухе до 500 °C и не теряет свойств даже в агрессивных средах.

Но есть и сложности. Во-первых, он хрупок — как и всякая керамика, плохо переносит ударные нагрузки. Во-вторых, его сложно обрабатывать: для формования изделий из карбида бора требуется горячее прессование или искровое плазменное спекание, что делает конечные детали дорогими. И, наконец, чистота исходного порошка критична: примеси оксидов или свободного углерода снижают как абразивные, так и нейтронно-поглощающие свойства. Тем не менее, там, где нужна максимальная эффективность при минимальном весе или стойкость в экстремальных условиях, карбид бора остаётся незаменимым.