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Turkish Bornitrid(BN)-Keramik
Bornitridkristalle gehören zum hexagonalen System, die Struktur ist ähnlich wie die von Graphit, und es gibt viele Ähnlichkeiten in der Leistung, so dass es auch als "weißer Graphit" bezeichnet wird.
Es hat eine gute Wärmebeständigkeit, thermische Stabilität, Wärmeleitfähigkeit und Hochtemperatur-Durchschlagfestigkeit und ist ein ideales Material zur Wärmeableitung und Hochtemperaturisolierung. Bornitrid hat eine gute chemische Stabilität und kann den meisten Erosionen von geschmolzenem Metall widerstehen. Außerdem hat es gute selbstschmierende Eigenschaften. Bornitridprodukte haben eine geringe Härte und können mit einer Genauigkeit von 1/100 mm bearbeitet werden.
Die Zusammensetzung von BN-Keramik
BN ist ein Kristall, der aus Stickstoff- und Boratomen besteht. Die chemische Zusammensetzung ist 43,6% Bor und 56,4% Stickstoff, mit vier verschiedenen Varianten: hexagonales Bornitrid (HBN), rhomboedrisches Bornitrid (RBN), kubisches Bornitrid (CBN) und wurtzitisches Stickstoff-Bor (WBN).
Verfügbare Qualitäten von BN-Keramik
- Pyrolytisches Bornitrid (PBN): Die Reinheit ist größer als 99,99%
- Hexagonales Bornitrid(HBN): BN(＞99%)+ Borsäureoxid(B2O3)
- Komposit-Bornitrid-Keramik
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaften | Einheit | HBN | PBN | Verbundwerkstoff BN |
|---|---|---|---|---|
| Hauptbestandteile | % | BN>99% | BN>99.99% | Viele Arten |
| Kleber | -- | B2O3 | Nein | Mehrere Typen |
| Farbe | -- | Weiß | Weiß | Grau |
| Dichte | g/cm³ | 2.0 | 2.0~2.2 | 2.3~2.9 |
| Härte(Knoop) | MPa | 39 | 692 | ＞100 |
| Druckfestigkeit | MPa | 100 | 173 | 280 |
| Biegefestigkeit | MPa | 30 | 150 | ＞100 |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaften | Einheit | HBN | PBN | Verbundwerkstoff BN |
|---|---|---|---|---|
| Maximale Einsatztemperatur | ℃ (in oxidierender Atmosphäre) | 850 | 1000 | 1000 |
| Maximale Einsatztemperatur | ℃ (in einer inerten Atmosphäre) | 2200 | 3000 | 2000 |
| Maximale Einsatztemperatur | ℃ (unter Vakuumumgebung) | 1800 | 2300 | -- |
| Wärmeleitfähigkeit @ 25°C | W/(M・K) | ＞30 | 60 | 35 |
| Thermische Ausdehnung bei 25-1000°C | 10-6/℃ | ＞1.8 | -- | 2 |
| Spezifische Wärme | J/g-℃ | 0.81 | 0.90 | -- |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaften | Einheit | HBN | PBN | Verbundwerkstoff BN |
|---|---|---|---|---|
| Dielektrizitätskonstante | 1MHz | 4.0 | 3.0 | -- |
| Dielektrische Festigkeit | kV/mm | 79 | 56 | 9.0 |
| Volumenwiderstand @ 25°C | Ω・cm | ＞1013 | ＞1014 | ＞1013 |
*Die Werte sind typische Materialeigenschaften und können je nach Produktkonfiguration und Herstellungsprozess variieren. Für weitere Details wenden Sie sich bitte an kontaktieren Sie uns.
Wofür können Bornitridkeramiken verwendet werden?
- Bruchring für das Stranggiessen von Metall
- Halterung für die Wärmebehandlung
- Schmiermittel für hohe Temperaturen
- Trennmittel
- Gussstücke aus geschmolzenem Metall und Glas
- Düse für Übertragung oder Zerstäubung
- Laserdüse
- Entladungskanal für Ionentriebwerke
- Nuklearer Schutzschild
- Halterung für Induktionsheizspule
- Dichtung
- Elektrischer Hochtemperatur- und Hochspannungsisolator
- Ofenunterstützung, die Widerstand erfordert
- Tiegel und Behälter für hochreine Metallschmelzen
Die Vorteile der hexagonalen BN-Keramik:
- Hohe HitzebeständigkeitSublimation bei 3000°C; bei 1800°C ist seine Festigkeit doppelt so hoch wie bei Raumtemperatur. Es zerbricht nicht, wenn es dutzende Male von 1500°C auf Raumtemperatur abgekühlt wird; es wird in einem Inertgas bei 2800°C nicht weich.
- Hohe Leitfähigkeit: Das heißgepresste Produkt ist 33W/MK, das gleiche wie reines Eisen. Wenn es höher als 530℃ ist, hat es die maximale Wärmeleitfähigkeit über 530℃.
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient: Sein Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt 2×10-6Der Wert ist der zweithöchste nach Quarzglas und der niedrigste unter den Keramiken. Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit hat es eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit.
- Ausgezeichnete elektrische EigenschaftenHervorragende Isolierung bei hohen Temperaturen; bis zu 1014Ω-cm bei 25°C und 103Ω-cm bei 2000°C. Es ist also das beste Hochtemperatur. Isoliermaterial in Keramik. Bei einer Durchbruchspannung von 3KV/MV beträgt der geringe dielektrische Verlust 108HZ, kann sie 2,5×10-4Die Dielektrizitätskonstante beträgt 4, und es kann Mikrowellen- und Infrarotstrahlen durchdringen.
- Extrem hohe Korrosionsbeständigkeit: Reagiert nicht mit gewöhnlichen Metallen (Eisen, Kupfer, Aluminium, Blei usw.), Seltenerdmetallen, Edelmetallen, Halbleitermaterialien (Germanium, Silizium, Kaliumarsenid), Glas, geschmolzenem Salz (Kristall), Fluorid und Schlacke), anorganischen Säuren und Laugen.
- Niedriger Reibungskoeffizient: U ist 0,16, was sich bei hohen Temperaturen nicht erhöht. Es hat eine höhere Temperaturbeständigkeit als Molybdändisulfid und Graphit. Die oxidierende Atmosphäre beträgt 900°C; es kann bei 2000°C unter Vakuum verwendet werden.
- Hohe Reinheit und hoher BorgehaltDer Gehalt an Verunreinigungen beträgt weniger als 10PPM, und der Borgehalt übersteigt 43,6%.
- Bearbeitbarkeit: Es hat eine Mohs-Härte von 2, so dass es durch konventionelle Bearbeitung zu hochpräzisen Teilen und Komponenten verarbeitet werden kann.
Unser Bornitrid-Keramik-Service
Great Ceramic ist ein Experte für die Herstellung von technischer Keramik. Seit 2013 haben wir mehr als 3.000 Arten von Präzisionskeramikprodukten für Hunderte von Unternehmen hergestellt und geliefert.
Wir können Ihnen keramische Verarbeitung, keramische Rohstoffe, keramische Formgebung, Oberflächenmetallisierung und andere Dienstleistungen anbieten. Wir verpflichten uns, nur Produkte und Dienstleistungen zu liefern, die die Qualitätsanforderungen unserer Kunden erfüllen oder übertreffen.
Bearbeitung
Materialien
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Pyrolytisches Bornitrid (PBN) gehört zum hexagonalen Kristallsystem mit einer Reinheit von 99,999%, Säure- und Alkalibeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit, guter Wärmeleitfähigkeit, Kompaktheit und Verarbeitung. Es wird durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) von Ammoniak und Borhalogeniden unter Hochtemperatur- und Hochvakuumbedingungen hergestellt. Es kann zur Herstellung von PBN-Platten oder direkt zur Herstellung von Tiegeln, Booten, Beschichtungen und anderen PBN-Endprodukten verwendet werden.
Pyrolytisches Bornitrid unterscheidet sich von gewöhnlichem heißgepresstem Bornitrid (HBN). Es muss nicht das herkömmliche heißgepresste Sinterverfahren durchlaufen und es wird kein Sintermittel hinzugefügt. Daher weist das gewonnene Produkt die folgenden bemerkenswerten Eigenschaften auf:
- Ungiftig und geschmacksneutral;
- Hohe Reinheit, mehr als 99,999%;
- Bei Raumtemperatur reagiert es nicht mit Säuren, Laugen, Salzen und organischen Reagenzien. Es wird in geschmolzenem Salz und Lauge leicht angegriffen, kann aber der Korrosion durch verschiedene Säuren bei hohen Temperaturen widerstehen;
- Reagiert nicht mit den meisten geschmolzenen Metallen, Halbleitern und deren Verbindungen;
- Unter 1000℃, gute Antioxidationsleistung;
- Gute Temperaturwechselbeständigkeit, es wurden keine Risse festgestellt, als er bei 2000℃ in Wasser fiel;
- Die Verwendungstemperatur ist hoch, es gibt keinen Sublimationspunkt, und es kann direkt in B und N über 3000℃ zersetzt werden;
- Hoher Widerstand und gute elektrische Isolierfähigkeit;
- Die Oberfläche ist glatt, ohne Poren und wird von den meisten Halbleiterschmelzen nicht benetzt.
Aufgrund der Beschaffenheit des CVD-Verfahrens benötigen Teile aus pyrolytischem Bornitrid in der Regel eine Wandstärke von nicht mehr als 3 mm. Durch das CVD-Verfahren weist pyrolytisches Bornitrid jedoch eine nahezu perfekte Schichtstruktur auf, was zu einer anisotropen Wärmeleitfähigkeit führt und es zu einem idealen Material für die Herstellung von Kristallwachstumstiegeln macht.
Anwendungen:
1. OLED-Aufdampfanlage;
2. Tiegel für die Halbleiter-Einkristallzucht (VGF, LEC);
3. Verdampfungstiegel für die Molekularstrahlepitaxie (MBE);
4. MOCVD-Heizung;
5. Polykristallines Syntheseboot;
6. PBN-Infrarot-Fenster;
7. Mikrowellenröhre für die Satellitenkommunikation;
8. PBN-beschichtete Trägerplatte;
9. Isolierplatten für Hochtemperatur- und Hochvakuumanlagen.
Bornitrid-Keramikwerkstoffe haben hervorragende Bearbeitungseigenschaften und können je nach Bedarf zu komplexen Formen mit sehr geringen Toleranzen verarbeitet werden.
Bei der Verarbeitung von keramischen Werkstoffen aus Bornitrid sollten folgende Punkte beachtet werden:
1. Alle keramischen Werkstoffe aus Bornitrid können mit Standard-Schnellstahlwerkzeugen bearbeitet werden. Für die Bearbeitung von Verbundwerkstoffen mit härteren Materialien werden Hartmetallwerkzeuge oder Diamantwerkzeuge empfohlen.
2. Das Schleifen kann je nach Bedarf durchgeführt werden, und für die Bearbeitung von Gewinden können Standardgewindebohrer und Schneideisen verwendet werden.
3. Der Bearbeitungsprozess sollte immer trocken erfolgen, ohne Verwendung von Schneidöl und Kühlmittel.
4. Schneidewerkzeuge sollten scharf und sauber sein. Verwenden Sie keine Schneidwerkzeuge mit negativer Neigung.
5. Bei der Bearbeitung von Materialien ist beim Einklemmen und Spannen Vorsicht geboten, um übermäßigen Druck zu vermeiden. Um fehlende Kanten und Ecken zu vermeiden, sollte die Technik des Abfräsens angewendet werden.
