Boorikuitu

Boorikuitu ( eng.  boorikuitu tai boorifilamentti ) on rakenteellista kuitua , joka saadaan kerrostamalla booria jatkuvalle ohuelle langalle tai langalle.

Kuvaus

Boorikuituja saadaan kemiallisella höyrypinnoituksella (CVD) syöttämällä BCl 3 + H 2 -seos suljettuun reaktoriin, jonka läpi elohopeaportit vedetään lanka - substraatti , jonka halkaisija on noin 12 mikronia , yleensä volframia , jota kuumennetaan sähkövirran suora siirto . Tietyissä olosuhteissa (substraatin lämpötila 1000-1300 o C) saadulla kuidulla, jonka ulkohalkaisija on 100-200 mikronia (yleensä 140 mikronia), on monikiteinen rakenne, jonka raekoko on 2-4 nm . Substraatin lämpötilan nousu nopeuttaa saostusprosessia, mutta johtaa suurten kiteiden ilmestymiseen kuiturakenteeseen, mikä vähentää merkittävästi sen lujuutta. Optimaalisissa olosuhteissa saatujen kuitujen keskimääräinen lujuus on 4 GPa 25 mm :n pituudella , kimmomoduuli aksiaalisessa suunnassa on noin 480 GPa ja tiheys riippuu substraatista ja kuidun halkaisijasta ja on yleensä alueella 2,3 –2,6 g / cm3 . Boorikuitu kiteytyy nopeasti uudelleen yli 600° C:n lämpötiloissa, mikä rajoittaa prosessilämpötilaa vastaavien komposiittien valmistuksessa ja niiden toimintalämpötilaa. Boorikuituja käytetään vahvistavina täyteaineina polymeeri- ja alumiinimatriiseissa . Kuidun korkeiden kustannusten vuoksi sen käyttö on rajoitettua. Tehokkainta boori-alumiinikomposiittia käytetään avaruusalusten rakenteissa .

Linkit