Quelles sont les caractéristiques des creusets en carbure de bore ?
Le carbure de bore (B₄C) est souvent utilisé dans les creusets spéciaux en raison de ses excellentes propriétés, notamment pour les environnements à haute température ou corrosifs. Voici une description détaillée des creusets en carbure de bore :
1. Caractéristiques des creusets en carbure de bore
Dureté ultra élevée (dureté Mohs 9,3) : deuxième après le diamant et le nitrure de bore cubique, avec une résistance à l’usure extrêmement forte.
Point de fusion élevé (environ 2450 °C) : Convient aux expériences à très haute température (températures de fonctionnement généralement ≤ 2200 °C).
Résistance à la corrosion chimique : résiste aux attaques des acides, des alcalis et des métaux en fusion (tels que l’aluminium et le cuivre), mais présente une faible stabilité contre les oxydants puissants (tels que l’acide sulfurique concentré chaud et l’acide nitrique).
Faible densité (2,52 g/cm³) : Léger, adapté aux applications nécessitant une réduction de poids.
Absorption des neutrons : Convient pour le blindage ou le contrôle du rayonnement neutronique dans l’industrie nucléaire.
2. Applications
Industrie métallurgique : Fusion de métaux de haute pureté (tels que l’aluminium et le cuivre) ou d’alliages pour éviter la contamination.
Industrie des semi-conducteurs : culture de silicium monocristallin ou traitement de matériaux de haute pureté.
Industrie nucléaire : Stockage de matières radioactives ou comme absorbeur de neutrons.
Recherche en laboratoire : Réactions chimiques ou synthèse de matériaux dans des conditions extrêmes.
3. Précautions d’emploi
Sensibilité aux chocs thermiques : le carbure de bore a une faible résistance aux chocs thermiques et doit être évité lors d’un refroidissement et d’un chauffage rapides (par exemple, une trempe directe à haute température).
Fragilité mécanique : Pour éviter les chocs mécaniques ou la concentration de contraintes, optimisez la forme du creuset et la structure de support lors de la conception.
Risque d’oxydation : une oxydation superficielle peut se produire dans des atmosphères oxydantes supérieures à 1 000 °C. Par conséquent, une utilisation en atmosphère inerte (par exemple, argon) ou sous vide est essentielle.
Coût élevé : le carbure de bore est complexe à préparer et coûteux, et est généralement utilisé dans des processus critiques.