플럭스에 붕소 카브라이드를 사용하는 방법
탄화붕소(B₄C)는 주요 플럭스 성분 으로 거의 사용되지 않습니다 (기존 플럭스는 산화물 용해/제거에 중점을 두기 때문). 하지만 고온 야금 공정에서 특수한 “기능성 플럭싱 역할”을 수행합니다. 주로 탄소 함량 제어, 합금 정제, 산화물 개재물 개질 및 슬래그 형성 보조 역할을 합니다. 높은 융점(~2450°C), 화학적 안정성, 그리고 탄소 공여 능력을 활용합니다.
플럭스 관련 공정의 주요 응용 분야
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철강 야금(강철/철 정련)
특수강 생산(예: 고속도강, 스테인리스강)에서 탄화붕소는 용융 철/강에 탄소 조정 플럭싱 첨가제 로 첨가됩니다.- 이 합금은 경도와 강도에 중요한 탄소 함량을 미세하게 조정하기 위해 탄소를 제공하며, 불순물을 도입하지 않습니다(석탄이나 코크스는 황/인을 도입할 수 있음).
- 유해한 산화물 함유물(예: FeO, SiO₂)과 반응하여 낮은 용융점의 붕규산 슬래그를 형성하고, 이 슬래그는 표면으로 떠올라 제거됩니다. 이를 통해 강의 순도와 기계적 특성이 향상됩니다.
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비철 합금 생산(알루미늄, 구리 합금)
고순도 알루미늄 또는 구리 합금의 경우, 탄화붕소는 정제 플럭스 보조제 역할을 합니다 .- 용융 합금에 용해된 산소와 반응하여 B₂O₃(산화붕소)를 형성하고, 이 B₂O₃는 증발하거나 다른 산화물과 결합하여 슬래그를 형성합니다. 이는 합금을 약화시키는 산화물 개재물을 감소시킵니다.
- 알루미늄 제련 시 유해한 알루미늄 카바이드(Al₄C₃) 형성을 억제하여 최종 제품의 취성을 방지하는 데 도움이 됩니다.
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고온 용접(예: 텅스텐이나 몰리브덴과 같은 내화성 금속)에서는 때때로 고온 플럭스 제형 에 탄화붕소 가 통합됩니다 .- 이 제품은 용접 온도(~1800–2200°C)에서 분해되지 않으며 기본 금속에서 표면 산화물을 제거하는 데 도움이 되어 강력한 용접 융합을 보장합니다.
- 또한 용접 풀에 소량의 붕소를 추가하여 미세한 붕소화물 침전물을 형성하여 접합부를 강화합니다.
왜 그것은 “전통적인 플럭스”가 아닌가
기존 플럭스(예: 붕사, 실리카)는 저온에서 중온까지 용융되어 산화물을 용해합니다. 이와 대조적으로 탄화붕소는 다음과 같습니다.
- 극도로 높은 녹는점을 가지고 있습니다(대부분의 저온 공정에서 “용융제”로 작용하기에는 너무 높습니다).
- 그 가치는 슬래그 형성보다는 화학적 개질 (탄소 제어, 포함물 정제) 에 있습니다. 즉, 독립형 플럭스가 아니라 플럭스 시스템의 “기능성 첨가제”입니다.