ألياف البورون

ألياف البورون أو خيوط البورون هي منتج غير متبلور يمثل الاستخدام الصناعي الرئيسي لعنصر البورون . تتميز ألياف البورون بمزيج من القوة العالية ومعامل المرونة العالي .

يُستخدم ألياف البورون بشكل شائع في صناعة الأشرطة عالية المقاومة للشد. وينتج عن استخدام ألياف البورون مواد خفيفة الوزن وعالية القوة، تُستخدم بشكل رئيسي في هياكل الطيران والفضاء المتقدمة كمكون من مكونات المواد المركبة ، بالإضافة إلى السلع الاستهلاكية والرياضية ذات الإنتاج المحدود، مثل مضارب الجولف وقصبات الصيد . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

كان أحد استخدامات مركبات ألياف البورون هو الأسطح الذيلية الأفقية لطائرة إف-14 تومكات المقاتلة. وقد تم ذلك لأن مركبات ألياف الكربون لم تكن قد تطورت آنذاك إلى الحد الذي يسمح باستخدامها، كما هو الحال في العديد من تصاميم الطائرات اللاحقة. ^{[ 3 ]} تُعد ألياف البورون مكونًا أساسيًا لتقوية مادة "هاي-بور" ، وهي مزيج مُسبق التشريب من ألياف البورون وألياف الكربون، ويُستخدم بشكل أساسي في تطبيقات الطيران والفضاء عالية الأداء والسلع الرياضية.

في عملية الإنتاج، يُرسب البورون العنصري على ركيزة من سلك التنجستن المتجانس ، مما ينتج عنه أقطار تتراوح بين 100 و150 ميكرون. ويتكون من لب من التنجستن المشبع بالبورون مع بورون غير متبلور. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

تُنتَج ألياف البورون ونوابض البورون البلورية ذات الحجم دون المليمتر باستخدام الترسيب الكيميائي للبخار بمساعدة الليزر . يسمح تحريك شعاع الليزر المركز بإنتاج هياكل حلزونية معقدة. تُظهر هذه الهياكل خصائص ميكانيكية جيدة ( معامل مرونة 450 جيجا باسكال، إجهاد كسر 3.7%، إجهاد كسر 17 جيجا باسكال) ويمكن استخدامها لتقوية السيراميك أو في الأنظمة الميكانيكية الدقيقة . ^{[ 7 ]}