ज़िरकोनियम बोरेटZRB2 के आणविक सूत्र के साथ एक रासायनिक पदार्थ है। संपत्ति ग्रे क्रिस्टल पाउडर। ज़िरकोनियम बोरेट में तीन घटक हैं, अर्थात्, ज़िरकोनियम बोरेट, ज़िरकोनियम डाइबोराइड और जिरकोनियम ट्राइब्रोमाइड। केवल जिरकोनियम डिबोराइड एक विस्तृत तापमान सीमा में स्थिर है और उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी है। इसमें कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर उच्च ताकत है। उच्च तापमान के तहत अच्छा हीट शॉक प्रतिरोध, कम प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध। ज़िरकोनियम डिबोराइड का उपयोग मुख्य रूप से औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। Zirconium diboride एक हेक्सागोनल क्रिस्टल, ग्रे क्रिस्टल, या पाउडर है, जिसमें 5.8 के सापेक्ष घनत्व और 3040 डिग्री का एक पिघलने बिंदु है। उच्च तापमान प्रतिरोध, कमरे के तापमान पर उच्च शक्ति और उच्च तापमान। उच्च तापमान के तहत अच्छा हीट शॉक प्रतिरोध, कम प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध। पिघलने बिंदु लगभग 3000 डिग्री है। धातु चमक के साथ।
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रूपात्मक |
पाउडर |
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गलनांक |
3100-3500 डिग्री c |
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RTECS नं। |
ZH7150000 |
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घनत्व |
6,1 ग्राम\/सेमी 3 |
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जमा करने की अवस्था |
- 20 डिग्री c |
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घुलनशीलता |
यह पानी में घुलनशील है |
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खतरा विवरण H228, सावधानियां P 210- p 240- p 241- p 280- p {370+ p378a HagardClass 4.1, पैकिंगग्रुप III
जिरकोनियम बोरिड के भौतिक और रासायनिक गुण: ज़िरकोनियम बोरिड में तीन घटक हैं, अर्थात् ज़िरकोनियम डाइबोराइड, ज़िरकोनियम डाइबोराइड और ज़िरकोनियम ट्राइब्रोमाइड। केवल जिरकोनियम डिबोराइड एक विस्तृत तापमान सीमा में स्थिर है। ज़िरकोनियम डिबोराइड का उपयोग मुख्य रूप से औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। Zirconium diboride एक हेक्सागोनल क्रिस्टल रूप, ग्रे क्रिस्टल या पाउडर है, और पिघलने बिंदु 3040 डिग्री है। उच्च तापमान प्रतिरोध, कमरे के तापमान पर उच्च शक्ति और उच्च तापमान। उच्च तापमान के तहत अच्छा हीट शॉक प्रतिरोध, कम प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध। पिघलने बिंदु लगभग 3000 डिग्री है। धातु चमक के साथ। यह धातु है। प्रतिरोध जिरकोनियम की तुलना में थोड़ा कम है। यह हीटिंग के बाद एक बड़े तापमान रेंज में स्थिर है। यद्यपि पिघलने बिंदु अधिक है, इसे कम तापमान पर पाप किया जा सकता है। यह बोरॉन कार्बाइड और बोरॉन नाइट्राइड के साथ जिरकोनियम को मिलाकर और आर्गन गैस प्रवाह में 2000 डिग्री तक गर्म करके तैयार किया जाता है।
Zirconium बोरिड (ZRB2) एक उच्च-तकनीकी सामग्री है जिसमें अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण हैं, जो उच्च पिघलने बिंदु, उच्च कठोरता, उच्च शक्ति, अच्छी विद्युत और थर्मल चालकता, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता द्वारा विशेषता है।
अंतरिक्ष यान के लिए उच्च तापमान घटकों का निर्माण:
उच्च गति, उच्च ऊंचाई, उच्च जोर और अधिक सुरक्षा के लिए आधुनिक विमानों के विकास के साथ, उच्च-तापमान सामग्री के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे रखा गया है। चरम वातावरण में जैसे कि हाइपरसोनिक दीर्घकालिक उड़ान, क्रॉस वायुमंडलीय उड़ान, और रॉकेट प्रोपल्शन सिस्टम, विमान के विभिन्न प्रमुख भाग या घटक, जैसे कि नाक शंकु, विंग अग्रणी किनारों और इंजन के गर्म छोर, न केवल उच्च तापमान (2000 से अधिक डिग्री से अधिक) का सामना करने में सक्षम होने की आवश्यकता है, बल्कि एंटी-ऑक्सीकरण, एंटी इरीसोन, और एंटी थर्मल गुणों की भी आवश्यकता होती है। ZRB2 सिरेमिक सामग्री, महत्वपूर्ण अल्ट्रा-उच्च तापमान सामग्री में से एक के रूप में, इन उच्च तापमान घटकों के निर्माण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
इसके उच्च पिघलने बिंदु (लगभग 3246 डिग्री) के कारण, ZRB2 पिघलने या विरूपण के बिना चरम उच्च तापमान वातावरण में स्थिर भौतिक और रासायनिक गुणों को बनाए रख सकता है। इस बीच, इसकी उच्च शक्ति और कठोरता निर्मित घटकों को उड़ान के दौरान उत्पन्न भारी दबाव और तनाव का सामना करने में सक्षम बनाती है। उदाहरण के लिए, रॉकेट इंजन थ्रस्टर्स में, ZRB2 सामग्री का उपयोग महत्वपूर्ण उच्च तापमान घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले काम के वातावरण में इंजन के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने और रॉकेट की विश्वसनीयता और प्रदर्शन में सुधार करने के लिए।
अंतरिक्ष जहाज विरोधी प्रणोदन प्रणाली के घटक
ZRB2 का उपयोग अंतरिक्ष जहाजों में रिवर्स प्रोपल्शन के लिए घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। एक अंतरिक्ष यान की रिवर्स प्रोपल्शन प्रक्रिया के दौरान, घटकों को उच्च तापमान और उच्च गति वाले एयरफ्लो के प्रभाव का सामना करने में सक्षम होने की आवश्यकता होती है। ZRB2 की उच्च शक्ति और ऑक्सीकरण प्रतिरोध इसे एक आदर्श विकल्प बनाते हैं। यह एंटी प्रोपल्शन प्रक्रिया के दौरान अंतरिक्ष जहाजों की स्थिरता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी और पहनने के प्रतिरोधी एंटी प्रोपल्शन नोजल जैसे घटकों का निर्माण कर सकता है। ये घटक उच्च तापमान वाले वातावरण में दीर्घकालिक संचालन में सक्षम हैं, पहनने और क्षति को कम करते हैं, अंतरिक्ष यान के जीवनकाल को बढ़ाते हैं, और अंतरिक्ष मिशनों की लागत को कम करते हैं।
अंतरिक्ष यान थर्मल सुरक्षा प्रणाली:
जब अंतरिक्ष यान वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो वे हवा के साथ गंभीर घर्षण का अनुभव करेंगे, जिससे अत्यधिक उच्च तापमान उत्पन्न होता है, जो अंतरिक्ष यान के थर्मल सुरक्षा प्रणाली के लिए एक गंभीर चुनौती देता है। ZRB2 का उपयोग अंतरिक्ष यान के लिए थर्मल सुरक्षात्मक कोटिंग्स या घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, उच्च तापमान गर्मी के हस्तांतरण को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करने और अंतरिक्ष यान के अंदर उपकरणों और कर्मियों की सुरक्षा की रक्षा करने के लिए। इसके उत्कृष्ट एंटीऑक्सिडेंट गुण उच्च तापमान पर कोटिंग को ऑक्सीकरण करने से रोक सकते हैं, जिससे स्थिर थर्मल सुरक्षा प्रदर्शन बनाए रखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, स्पेस शटल के पंखों और नाक के शंकु के अग्रणी किनारे में, ZRB2 थर्मल सुरक्षा सामग्री वायुमंडल में पुन: प्रवेश के दौरान उच्च तापमान का सामना कर सकती है, जो पृथ्वी पर अंतरिक्ष शटल की सुरक्षित वापसी सुनिश्चित करती है।
अंतरिक्ष यान के संरचनात्मक घटक:
उच्च तापमान वाले घटकों के अलावा, ZRB2 का उपयोग अंतरिक्ष यान के अन्य संरचनात्मक घटकों के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है। इसकी उच्च शक्ति और कम घनत्व के कारण, ZRB2 से बने संरचनात्मक घटक ताकत सुनिश्चित करते हुए अंतरिक्ष यान के वजन को कम कर सकते हैं। यह अंतरिक्ष यान के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि वजन कम करने से लॉन्च लागत कम हो सकती है और अंतरिक्ष यान की पेलोड क्षमता में सुधार हो सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ छोटे उपग्रहों या अंतरिक्ष जांच के संरचनात्मक ढांचे में, ZRB2 सामग्री का उपयोग उपग्रह के समग्र प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है।
अंतरिक्ष यान इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पैकेजिंग:
अंतरिक्ष यान पर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को उच्च तापमान, कम तापमान, विकिरण और अन्य कारकों के प्रभावों सहित कठोर अंतरिक्ष वातावरण में स्थिर रूप से संचालित करने की आवश्यकता होती है। ZRB2 में अच्छी विद्युत और तापीय चालकता, साथ ही रासायनिक स्थिरता भी है, और इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए पैकेजिंग सामग्री के रूप में किया जा सकता है। यह प्रभावी रूप से इलेक्ट्रॉनिक घटकों को बाहरी पर्यावरणीय हस्तक्षेप और क्षति से बचाता है, जबकि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी को समय पर विघटित करता है। उदाहरण के लिए, कुछ उच्च-सटीक अंतरिक्ष यान सेंसर और नियंत्रण प्रणालियों में, ZRB2 एनकैप्सुलेशन सामग्री विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान कर सकती है, उपकरण की सटीकता और स्थिरता सुनिश्चित करती है।
अर्धचालक सामग्री में ज़िरकोनियम बोरिड का अनुप्रयोग
अर्धचालक सामग्री additive:
ZRB2 को उनके प्रदर्शन में सुधार करने के लिए अर्धचालक सामग्री में एक योजक के रूप में उपयोग किया जा सकता है। कुछ अर्धचालक सामग्रियों की तैयारी प्रक्रिया में, ZRB2 की उचित मात्रा को जोड़ने से सामग्री के विद्युत, थर्मल और यांत्रिक गुणों में सुधार हो सकता है। उदाहरण के लिए, उच्च-शक्ति सेमीकंडक्टर उपकरणों की तैयारी में, ZRB2 के अलावा अर्धचालक सामग्री की थर्मल चालकता में सुधार कर सकता है, डिवाइस की गर्मी अपव्यय क्षमता को बढ़ा सकता है, और इस प्रकार डिवाइस के संचालन की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है। इस बीच, ZRB2 भी अर्धचालक सामग्री की क्रिस्टल संरचना में सुधार कर सकता है, दोषों और अशुद्धियों को कम कर सकता है, वाहक गतिशीलता को बढ़ा सकता है और उपकरणों के विद्युत प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।
पारदर्शी इलेक्ट्रोड सामग्री:
ZRB2 का उपयोग उच्च अवरक्त संप्रेषण के साथ पारदर्शी इलेक्ट्रोड के निर्माण के लिए किया जा सकता है। कुछ विशेष अर्धचालक उपकरणों में, जैसे कि इन्फ्रारेड डिटेक्टर, इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड, आदि, पारदर्शी इलेक्ट्रोड को अच्छे इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन की आवश्यकता होती है ताकि इन्फ्रारेड लाइट सुचारू रूप से प्रवेश कर सके या इलेक्ट्रोड के माध्यम से डिवाइस के अंदर से उत्सर्जित हो सके। ZRB2 पारदर्शी इलेक्ट्रोड में उच्च चालकता और अच्छा अवरक्त प्रसारण होता है, जो इन उपकरणों की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। यह प्रभावी रूप से अवरक्त प्रकाश के अवशोषण और प्रतिबिंब को कम करते हुए विद्युत संकेतों को प्रभावी ढंग से प्रसारित कर सकता है, डिवाइस की संवेदनशीलता और प्रदर्शन में सुधार करता है। उदाहरण के लिए, इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग तकनीक में, पारदर्शी ZRB2 इलेक्ट्रोड का उपयोग करने वाले इन्फ्रारेड डिटेक्टरों को थर्मल इमेजिंग की स्पष्टता और संकल्प में सुधार करते हुए, अवरक्त संकेतों को अधिक सटीक रूप से कैप्चर कर सकते हैं।
संधारित्र इलेक्ट्रोड सामग्री:
ZRB2 का उपयोग उच्च कैपेसिटेंस कैपेसिटर इलेक्ट्रोड के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में, कैपेसिटर महत्वपूर्ण ऊर्जा भंडारण घटक हैं, और उनका प्रदर्शन सीधे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की स्थिरता और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। ZRB2, कैपेसिटर के लिए एक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में, एक उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और अच्छी चालकता है, जो कैपेसिटर के समाई मूल्य को बढ़ा सकती है। इसी समय, इसकी रासायनिक स्थिरता दीर्घकालिक उपयोग के दौरान संधारित्र के प्रदर्शन की स्थिरता को सुनिश्चित कर सकती है, और यह रिसाव और टूटने जैसी समस्याओं से ग्रस्त नहीं है। उदाहरण के लिए, कुछ उच्च-प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों में, ZRB2 इलेक्ट्रोड का उपयोग करने वाले कैपेसिटर सर्किट के समग्र प्रदर्शन में सुधार करते हुए, अधिक स्थिर वोल्टेज और वर्तमान प्रदान कर सकते हैं।
थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री:
ZRB2 में थर्मल ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की संपत्ति है और इसे अर्धचालक क्षेत्र में थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। बड़े तापमान अंतर के साथ कुछ वातावरणों में, जैसे कि अंतरिक्ष यान के कुछ हिस्से, औद्योगिक अपशिष्ट गर्मी वसूली प्रणाली, आदि, ZRB2 थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री बिजली उत्पन्न करने, ऊर्जा वसूली और उपयोग प्राप्त करने के लिए तापमान अंतर का उपयोग कर सकती है। इसकी उच्च तापीय चालकता और विद्युत चालकता के परिणामस्वरूप उच्च थर्मोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता होती है, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए स्थिर बिजली सहायता प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, एक अंतरिक्ष यान के कुछ उच्च तापमान और कम तापमान घटकों के बीच ZRB2 थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल स्थापित करना उच्च तापमान घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी को विद्युत ऊर्जा में बदल सकता है, जो अंतरिक्ष यान पर छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को शक्ति प्रदान करता है और बाहरी बिजली स्रोतों पर निर्भरता को कम करता है।
अर्धचालक पतली फिल्म सामग्री:
ज़िरकोनियम बोरिडअर्धचालक पतली फिल्म सामग्री तैयार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। ZRB2 पतली फिल्मों को भौतिक वाष्प जमाव (PVD) और रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) जैसी तकनीकों का उपयोग करके सब्सट्रेट पर जमा किया जा सकता है। ZRB2 पतली फिल्मों में अद्वितीय विद्युत और ऑप्टिकल गुण होते हैं और इसका उपयोग विभिन्न अर्धचालक उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FETs) के निर्माण में, ZRB2 पतली फिल्मों का उपयोग ट्रांजिस्टर की चालकता को विनियमित करने के लिए गेट सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसके अलावा, ZRB2 पतली फिल्मों का उपयोग ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे कि फोटोडेटेक्टर्स और सौर कोशिकाओं के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है, जो प्रकाश ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के पारस्परिक रूपांतरण को प्राप्त करने के लिए उनके फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण गुणों का उपयोग करते हैं।
अर्धचालक उपकरणों के उच्च तापमान प्रतिरोधी घटक
अर्धचालक उपकरणों के संचालन के दौरान, कभी-कभी उच्च तापमान उत्पन्न होते हैं, जिससे उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी घटकों की आवश्यकता होती है। ZRB2, अपने उच्च पिघलने बिंदु और उत्कृष्ट उच्च तापमान स्थिरता के कारण, अर्धचालक उपकरणों, जैसे पैकेजिंग बेस और लीड फ्रेम के लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी घटकों के निर्माण के लिए उपयोग किया जा सकता है। ये घटक उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थिर आकार और प्रदर्शन को बनाए रख सकते हैं, जो अर्धचालक उपकरणों और अन्य घटकों के बीच विश्वसनीय कनेक्शन और विद्युत प्रदर्शन सुनिश्चित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ उच्च-शक्ति सेमीकंडक्टर लेज़रों में, ZRB2 से बने पैकेजिंग बेस लेजर ऑपरेशन के दौरान उत्पन्न उच्च तापमान का सामना कर सकता है, लेजर चिप को क्षति से बचा सकता है, और लेजर की सेवा जीवन और स्थिरता में सुधार कर सकता है।
अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रिया में सहायक सामग्री:
ZRB2 का उपयोग अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रिया में एक सहायक सामग्री के रूप में भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, नक़्क़ाशी और बयान जैसी प्रक्रियाओं में, ZRB2 का उपयोग मास्क सामग्री या सुरक्षात्मक परत सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसकी उच्च कठोरता और रासायनिक स्थिरता प्रक्रिया की सटीकता और सटीकता सुनिश्चित करते हुए, प्रक्रिया के दौरान रासायनिक कटाव और भौतिक क्षति से अर्धचालक सब्सट्रेट की रक्षा कर सकती है। इसके अलावा, ZRB2 का उपयोग उपकरणों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए अर्धचालक निर्माण उपकरण, जैसे हीटिंग तत्वों, इलेक्ट्रोड, आदि में कुछ प्रमुख घटकों के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है।
हम आपूर्तिकर्ता हैंज़िरकोनियम बोरिड.
सिंथेटिक जिरकोनियम बोरेट पाउडर मुख्य रूप से Zro2 पाउडर और कार्बन ब्लैक या ग्रेफाइट पाउडर के कार्बोथर्मल कमी द्वारा तैयार किया जाता है। प्रतिक्रिया समीकरण है:
3ZRO 2+ b4c +8 c+b2o3 ＝ 3zrb 2+9 co}
उपरोक्त प्रतिक्रिया प्रक्रिया ठोस-ठोस प्रतिक्रिया के प्रकार से संबंधित है, और प्रतिक्रिया प्रक्रिया को सामग्री प्रसार द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इस पद्धति का नुकसान यह है कि जिरकोनिया पाउडर और कार्बन ब्लैक या ग्रेफाइट पाउडर को असमान रूप से मिलाया जाता है और कार्बन ब्लैक या ग्रेफाइट पाउडर की गतिविधि कम होती है, जो जिरकोनिया की कमी को अपूर्ण बनाती है और उत्पाद की अशुद्धता बन जाती है। इसके अलावा, जिरकोनियम बोरेट पाउडर में शेष कार्बन ब्लैक या ग्रेफाइट पाउडर में कम गतिविधि होती है, इसलिए ऑक्सीकरण के माहौल में सी द्वारा उत्पन्न कार्बन मोनोऑक्साइड या कार्बन डाइऑक्साइड को खत्म करने के लिए डिकारब्यूराइजेशन के दौरान एक उच्च तापमान (600 डिग्री से अधिक) की आवश्यकता होती है। तापमान जितना अधिक होता है, पाउडर में ऑक्सीजन की मात्रा उतनी ही अधिक होती है, जिसके परिणामस्वरूप जिरकोनियम बोरेट पाउडर के द्रव्यमान में कमी आती है।
टिप्पणी: ब्लूम टेक (2008 के बाद से), केम-टेक को उपलब्ध कराना हमारी सहायक कंपनी है।
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