비정질 붕소 분말의 특성
비정질 붕소 분말은 장거리 규칙적인 결정 구조가 없는 비정질 원소 붕소입니다. 짙은 갈색에서 검은색을 띠는 미세 분말 형태로 나타나며, 결정질 붕소와는 성질이 상당히 다릅니다.
1. 화학적 성질
높은 화학적 반응성: 비정질 구조로 인해 비표면적이 넓어 결정질 붕소보다 훨씬 높은 반응성을 나타냅니다. 또한 결합 반응에 쉽게 참여하여 붕화물 및 고에너지 시약 제조에 적합합니다.
실온의 건조한 공기 중에서 안정하며, 300℃ 이상에서 산화되기 시작하고, 발화온도는 600~700℃이며 발열량이 높습니다.
용해도: 물, 에탄올, 묽은 산에는 녹지 않으며, 뜨거운 진한 질산이나 뜨거운 진한 황산과 같은 강산화성 산과만 반응합니다.
고온(800℃ 이상, 불활성 분위기)에서 결정 변환을 거쳐 점차 결정질 붕소로 변환됩니다.
2. 물리적 특성
실제 밀도: 2.34-2.37 g/cm³; 모스 경도: 약 9-9.3.
이 분말은 구형도가 낮고, 대부분 불규칙한 미세 입자로 구성되어 있으며, 1마이크론 미만에서 10μm까지의 입자 크기로 제조할 수 있습니다. 분산성이 우수하여 수지 및 세라믹 매트릭스에 쉽게 혼합됩니다.
붕소-10 동위원소는 자연적으로 존재하며 뛰어난 열중성자 흡수 능력을 가지고 있어 원자력 분야에서 중성자 차폐 충전재로 적합합니다.
3. 순도 및 불순물 특성
주요 산업 등급은 90-95%, 95-97%, 그리고 98% 이상이며, 일반적인 불순물로는 마그네슘, 수용성 붕소, 수분, 불용성 잔류물 등이 있습니다.
순도가 높을수록 불순물로 인한 부작용이 줄어듭니다. 95~97% 등급이 활성과 비용의 균형을 이루는 가장 경제적인 등급입니다.
4. 주요 응용 분야
- 고에너지 붕소 함유 물질 및 폭죽 물질.
- 야금용 탈산제 및 합금 첨가제.
- 원자력 산업에서 중성자 흡수제 및 차폐 복합재 충전재.
- 이붕화티타늄과 같은 합성 붕소화물 세라믹 원료.
- 다양한 붕소계 화학 중간체의 제조.
