borazon
Borazon to marka sześciennej formy azotku boru (cBN). Jego kolor waha się od czarnego do brązowego i złotego, w zależności od wiązania chemicznego. Jest to jeden z najtwardszych znanych materiałów, obok różnych form diamentu i innych rodzajów azotku boru. Borazon to kryształ utworzony przez ogrzewanie równych ilości boru i azotu w temperaturach wyższych niż 1800 ° C (3300 ° F) pod ciśnieniem 7 GPa (1 milion funtów siły / cal 2 ).
Borazon został po raz pierwszy wyprodukowany w 1957 roku przez Roberta H. Wentorfa Jr. , fizykochemika pracującego dla General Electric Company . W 1969 roku General Electric przyjął nazwę Borazon jako znak towarowy tego materiału. Znak towarowy jest obecnie własnością Diamond Innovations, prowadzącej działalność jako Hyperion Materials & Technologies, Inc. , a Borazon jest produkowany wyłącznie przez Hyperion Materials & Technologies.
Zastosowania i produkcja
Borazon ma wiele zastosowań [ wymagane wyjaśnienie ] , takich jak: narzędzia skrawające, matryce, stemple, nożyce, noże, brzeszczoty pił, pierścienie łożysk, igły, rolki, przekładki, kulki, pompy, części sprężarek, elementy silnika i układu napędowego ( wałki rozrządu, wały korbowe, koła zębate, trzpienie zaworów, wały napędowe, przeguby homokinetyczne, sworznie tłokowe, wtryskiwacze paliwa, turbosprężarki oraz części lotniczych i lądowych turbin gazowych, takie jak łopatki, łopatki, dysze i uszczelki), noże chirurgiczne, ostrza, nożyce, honowanie, dogładzanie, tuleje cylindrowe, korbowody, szlifowanie walców stalowych i papierniczych oraz kół zębatych.
Przed wyprodukowaniem borazonu diament był preferowanym ścierniwem używanym do szlifowania bardzo twardych nadstopów , ale nie można go było skutecznie stosować do stali , ponieważ węgiel ma tendencję do rozpuszczania się w żelazie w wysokich temperaturach. Tlenek glinu był konwencjonalnym materiałem ściernym stosowanym w narzędziach ze stali hartowanej.
Borazon zastąpił tlenek glinu do szlifowania stali hartowanych dzięki swoim doskonałym właściwościom ściernym, porównywalnym z właściwościami diamentu. Borazon jest używany w zastosowaniach przemysłowych do kształtowania narzędzi, ponieważ może wytrzymać temperatury wyższe niż 2000 ° C (3632 ° F), znacznie wyższe niż czysty diament w temperaturze 871 ° C (1600 ° F). Inne zastosowania obejmują projektowanie biżuterii , cięcie szkła i szarpanie diamentów.
Ściernice z pokryciem CBN, określane jako ściernice borazonowe, są rutynowo stosowane w obróbce twardych metali żelaznych, żeliw oraz nadstopów na bazie niklu i kobaltu. Mogą szlifować więcej materiału z większą dokładnością niż jakikolwiek inny materiał ścierny. Czynnikiem ograniczającym żywotność takich narzędzi jest zazwyczaj nie zużycie powierzchni skrawającej, ale jej pęknięcie i oddzielenie od metalowego rdzenia w wyniku zniszczenia warstwy wiążącej.
Odniesienia kulturowe
Wiertło Borazon jest używane w serialu telewizyjnym i filmie Quatermass and the Pit . W tej historii w Londynie zostaje odkopany statek kosmiczny obcych, a wiertło jest używane do próby otwarcia zapieczętowanej przegrody. Skorupa obiektu jest tak twarda, że nawet wiertło borazonowe nie robi wrażenia, a podczas próby wibracje powodują silny niepokój u ludzi wokół obiektu.
W powieści Iwana Jefremowa Andromeda: A Space-Age Tale (napisana w latach 1954–1956, opublikowana w styczniu 1957 r.) Azotek boru o nazwie borazon jest rutynowo stosowany w częściach silników podświetlnych i powłokach powierzchni statków kosmicznych.
W opowiadaniu Randalla Garretta „Thin Edge” (Analog, grudzień 1963) centralnym elementem fabuły jest fikcyjny kabel borazonowo-wolframowy o niezwykłej wytrzymałości na rozciąganie. Kabel został opracowany przez górników asteroid jako lina holownicza do holowania asteroid. Protagonista przecina kraty celi i zastawia pułapki w swoim pokoju za pomocą pojedynczego pasma drutu, podobnego do drutu jednocząsteczkowego .