คุณสมบัติของผงโบรอนอสัณฐาน
ผงโบรอนอสัณฐานคือ โบรอนธาตุที่ไม่มีโครงสร้างผลึกที่เป็นระเบียบในระยะยาว มีลักษณะเป็นผงละเอียดสีน้ำตาลเข้มถึงดำ และมีคุณสมบัติแตกต่างจากโบรอนผลึกอย่างมาก
1. คุณสมบัติทางเคมี
มีความไวต่อปฏิกิริยาเคมีสูง: เนื่องจากโครงสร้างที่ไม่เป็นผลึก ทำให้มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ ส่งผลให้มีความไวต่อปฏิกิริยาสูงกว่าโบรอนที่เป็นผลึกมาก สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาการรวมตัวได้ง่าย ทำให้เหมาะสำหรับการเตรียมโบริดและสารเคมีที่มีพลังงานสูง
มีความเสถียรในอากาศแห้งที่อุณหภูมิห้อง เริ่มเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาเซลเซียส มีจุดติดไฟที่ 600-700 องศาเซลเซียส และมีค่าความร้อนสูง
ความสามารถในการละลาย: ไม่ละลายในน้ำ เอทานอล และกรดเจือจาง ทำปฏิกิริยาเฉพาะกับกรดออกซิไดซ์แรง เช่น กรดไนตริกเข้มข้นร้อน และกรดซัลฟิวริกเข้มข้นร้อนเท่านั้น
ที่อุณหภูมิสูง (>800℃ ในบรรยากาศเฉื่อย) จะเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึก โดยค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นโบรอนผลึก
2. คุณสมบัติทางกายภาพ
ความหนาแน่นที่แท้จริง: 2.34-2.37 กรัม/ซม³; ความแข็งตามมาตราโมห์: ประมาณ 9-9.3
ผงดังกล่าวมีลักษณะทรงกลมต่ำ ประกอบด้วยอนุภาคละเอียดที่ไม่สม่ำเสมอเป็นส่วนใหญ่ และสามารถผลิตได้ในขนาดอนุภาคตั้งแต่ระดับไมครอนย่อยไปจนถึง 10 ไมครอน มีคุณสมบัติในการกระจายตัวที่ดีและผสมเข้ากับเรซินและเมทริกซ์เซรามิกได้ง่าย
ไอโซโทปโบรอน-10 เกิดขึ้นตามธรรมชาติและมีคุณสมบัติในการดูดซับนิวตรอนความร้อนได้ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะที่จะใช้เป็นสารเติมเต็มในการป้องกันนิวตรอนในด้านนิวเคลียร์
3. ลักษณะความบริสุทธิ์และสิ่งเจือปน
เกรดอุตสาหกรรมหลัก ได้แก่ 90-95%, 95-97% และมากกว่า 98%; สิ่งเจือปนทั่วไป ได้แก่ แมกนีเซียม โบรอนที่ละลายน้ำได้ ความชื้น และสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำ
ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นจะส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่เกิดจากสิ่งเจือปนน้อยลง โดยระดับความบริสุทธิ์ 95-97% ถือเป็นระดับที่คุ้มค่าที่สุด เนื่องจากให้ความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน
4. การใช้งานหลัก
- สารที่มีโบรอนเป็นส่วนประกอบที่มีพลังงานสูงและสารดอกไม้ไฟ
- สารลดออกซิเจนในงานโลหะวิทยาและสารเติมแต่งโลหะผสม
- สารดูดซับนิวตรอนและสารเติมแต่งคอมโพสิตสำหรับป้องกันรังสีในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์
- วัตถุดิบเซรามิกโบรอนไนด์สังเคราะห์ เช่น ไทเทเนียมไดโบไรด์
- การเตรียมสารเคมีตัวกลางต่างๆ ที่มีโบรอนเป็นองค์ประกอบ
