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Turkish Céramiques à base de nitrure de bore (BN)
Le cristal de nitrure de bore appartient au système hexagonal, sa structure est similaire à celle du graphite et ses performances présentent de nombreuses similitudes, c'est pourquoi il est également appelé "graphite blanc".
Il présente une bonne résistance à la chaleur, une bonne stabilité thermique, une bonne conductivité thermique, une bonne rigidité diélectrique à haute température et constitue un matériau idéal pour la dissipation de la chaleur et l'isolation à haute température. Le nitrure de bore présente une bonne stabilité chimique et peut résister à la plupart des érosions du métal en fusion. Il possède également de bonnes propriétés autolubrifiantes. Les produits en nitrure de bore ont une faible dureté et peuvent être usinés avec une précision de 1/100 mm.
La composition des céramiques BN
Le BN est un cristal composé d'atomes d'azote et de bore. La composition chimique est de 43,6% de bore et 56,4% d'azote, avec quatre variantes différentes : le nitrure de bore hexagonal (HBN), le nitrure de bore rhomboédrique (RBN), le nitrure de bore cubique (CBN) et le nitrure de bore wurtzite (WBN).
Grades disponibles de céramiques BN
- Nitrure de bore pyrolytique(PBN):Pureté supérieure à 99,99%
- Nitrure de bore hexagonal (HBN) : BN(＞99%)+ oxyde de bore(B2O3)
- Céramiques composites à base de nitrure de bore
Propriétés mécaniques
| Propriétés | Unité | HBN | PBN | BN composite |
|---|---|---|---|---|
| Ingrédients principaux | % | BN>99% | BN>99.99% | Plusieurs types |
| Adhésif | -- | B2O3 | Non | Plusieurs types |
| Couleur | -- | Blanc | Blanc | Gris |
| Densité | g/cm³ | 2.0 | 2.0~2.2 | 2.3~2.9 |
| Dureté (Knoop) | MPa | 39 | 692 | ＞100 |
| Résistance à la compression | MPa | 100 | 173 | 280 |
| Résistance à la flexion | MPa | 30 | 150 | ＞100 |
Propriétés thermiques
| Propriétés | Unité | HBN | PBN | BN composite |
|---|---|---|---|---|
| Température maximale d'utilisation | ℃ (en atmosphère oxydante) | 850 | 1000 | 1000 |
| Température maximale d'utilisation | ℃ (dans une atmosphère inerte) | 2200 | 3000 | 2000 |
| Température maximale d'utilisation | ℃ (sous vide) | 1800 | 2300 | -- |
| Conductivité thermique à 25°C | W/(M・K) | ＞30 | 60 | 35 |
| Dilatation thermique à 25-1000°C | 10-6/℃ | ＞1.8 | -- | 2 |
| Chaleur spécifique | J/g-℃ | 0.81 | 0.90 | -- |
Propriétés électriques
| Propriétés | Unité | HBN | PBN | BN composite |
|---|---|---|---|---|
| Constante diélectrique | 1MHz | 4.0 | 3.0 | -- |
| Rigidité diélectrique | kV/mm | 79 | 56 | 9.0 |
| Résistivité volumique à 25°C | Ω・cm | ＞1013 | ＞1014 | ＞1013 |
*Les valeurs sont des propriétés typiques des matériaux et peuvent varier en fonction de la configuration des produits et du processus de fabrication. Pour plus de détails, n'hésitez pas à nous contacter.
À quoi peuvent servir les céramiques à base de nitrure de bore ?
- Anneau de rupture pour la coulée continue de métal
- Dispositif de traitement thermique
- Lubrifiant haute température
- Agent de libération
- Moulages en métal fondu et en verre
- Buse de transfert ou d'atomisation
- Buse laser
- Canal de décharge du propulseur ionique
- Bouclier nucléaire
- Support pour bobine de chauffage à induction
- Joint d'étanchéité
- Isolant électrique haute température et haute tension
- Support de four nécessitant une résistivité
- Creuset et récipient pour métal en fusion de haute pureté
Les avantages de la céramique hexagonale BN :
- Haute résistance à la chaleurIl ne se casse pas lorsqu'il est refroidi des dizaines de fois de 1500°C à la température ambiante ; il ne se ramollit pas sous l'effet d'un gaz inerte à 2800°C. Il ne se casse pas lorsqu'il est refroidi des dizaines de fois de 1500°C à la température ambiante ; il ne se ramollit pas dans un gaz inerte à 2800°C.
- Conductivité élevée: Le produit pressé à chaud est 33W/MK, le même que le fer pur. Quand il est supérieur à 530℃, il a la conductivité thermique maximale au-dessus de 530℃.
- Faible coefficient de dilatation thermique: Son coefficient de dilatation thermique est de 2×10-6La conductivité thermique est la plus élevée, la deuxième après le verre de quartz, et la plus faible parmi les céramiques. En raison de sa conductivité thermique élevée, il présente une grande résistance aux chocs thermiques.
- Excellentes propriétés électriques: excellente isolation à haute température ; jusqu'à 1014Ω-cm à 25°C et 103Ω-cm à 2000°C. Il s'agit donc du meilleur matériau pour les hautes températures. Matériau isolant dans les céramiques. Lorsque la tension de claquage est de 3KV/MV, la faible perte diélectrique est de 108HZ, il peut atteindre 2,5×10-4La constante diélectrique est de 4, et il peut pénétrer les micro-ondes et les rayons infrarouges.
- Très forte résistance à la corrosion: Ne réagit pas avec les métaux courants (fer, cuivre, aluminium, plomb, etc.), les métaux de terres rares, les métaux précieux, les matériaux semi-conducteurs (germanium, silicium, arséniure de potassium), le verre, le sel fondu (cristal), le fluorure et le laitier, les acides inorganiques et les alcalis.
- Faible coefficient de frottement: U est de 0,16, ce qui n'augmente pas à haute température. Sa résistance à la température est supérieure à celle du disulfure de molybdène et du graphite. L'atmosphère oxydante est de 900°C ; il peut être utilisé à 2000°C sous vide.
- Grande pureté et haute teneur en boreLa teneur en impuretés est inférieure à 10PPM et la teneur en bore est supérieure à 43,6%.
- Usinabilité: Sa dureté est de 2 Mohs, ce qui lui permet d'être transformé en pièces et composants de haute précision par usinage conventionnel.
Notre service de céramique au nitrure de bore
Great Ceramic est un expert dans la production de céramiques techniques. Depuis 2013, nous avons participé et fourni plus de 3 000 types de produits céramiques de précision à des centaines d'entreprises.
Nous pouvons vous fournir des services de traitement de la céramique, de matières premières céramiques, de formage de moules en céramique, de métallisation de surface et d'autres services, et nous nous engageons à ne fournir que des produits et des services qui satisfont ou dépassent les exigences de qualité de nos clients.
Usinage
Matériaux
Présentation des produits de nitrure de bore
En savoir plus sur les céramiques à base de nitrure de bore
Le nitrure de bore pyrolytique (PBN) appartient au système cristallin hexagonal, avec une pureté de 99,999%, une résistance aux acides et aux alcalis, une résistance à l'oxydation, une bonne conductivité thermique, une bonne compacité et un bon traitement. Il est formé par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) d'ammoniac et d'halogénures de bore à haute température et sous vide poussé. Il peut être utilisé pour préparer des plaques PBN ou directement des creusets, des bateaux, des revêtements et d'autres produits finaux PBN.
Le nitrure de bore pyrolytique est différent du nitrure de bore ordinaire pressé à chaud (HBN). Il n'a pas besoin de passer par le processus traditionnel de frittage à chaud et n'ajoute pas d'agent de frittage. Par conséquent, le produit obtenu présente les caractéristiques remarquables suivantes :
- Non toxique et insipide ;
- Haute pureté, atteignant plus de 99,999% ;
- Il ne réagit pas avec les acides, les alcalis, les sels et les réactifs organiques à température ambiante. Il est légèrement corrodé par le sel fondu et la lessive, mais il peut résister à la corrosion de divers acides à haute température ;
- Ne réagit pas avec la plupart des métaux fondus, les semi-conducteurs et leurs composés ;
- Sous 1000℃, bonne performance anti-oxydation ;
- Bonne résistance aux chocs thermiques, aucune fissure n'a été constatée lors d'une chute dans l'eau à 2000℃ ;
- La température d'utilisation est élevée, il n'y a pas de point de sublimation, et il peut être directement décomposé en B et N au-dessus de 3000℃ ;
- Haute résistance et bonnes performances d'isolation électrique ;
- La surface est lisse, sans pores, et n'est pas mouillée par la plupart des semi-conducteurs fondus.
En raison de la nature du procédé CVD, les pièces en nitrure de bore pyrolytique nécessitent généralement une épaisseur de paroi ne dépassant pas 3 mm. Cependant, le procédé CVD confère au nitrure de bore pyrolytique une structure en couches presque parfaite, ce qui se traduit par une conductivité thermique anisotrope et en fait un matériau idéal pour la fabrication de creusets de croissance cristalline.
Applications :
1. Unité d'évaporation OLED ;
2. Creuset pour la croissance de monocristaux de semi-conducteurs (VGF, LEC) ;
3. Creuset d'évaporation pour l'épitaxie par faisceaux moléculaires (MBE) ;
4. Chauffage MOCVD ;
5. Bateau de synthèse polycristallin ;
6. Fenêtre infrarouge PBN ;
7. Tube à micro-ondes pour la communication par satellite ;
8. Plaque de support revêtue de PBN ;
9. Panneau d'isolation pour les équipements à haute température et à vide poussé.
Les matériaux céramiques à base de nitrure de bore présentent d'excellentes propriétés d'usinage et peuvent être transformés en formes complexes avec de très faibles tolérances, selon les besoins.
Les points suivants doivent être pris en compte lors de la transformation des matériaux céramiques à base de nitrure de bore :
1. Tous les matériaux céramiques à base de nitrure de bore peuvent être traités avec des outils de coupe standard en acier rapide. Pour le traitement des matériaux composites avec des matériaux plus durs, il est recommandé d'utiliser des outils en carbure cémenté ou des outils diamantés.
2. La rectification peut être effectuée selon les besoins, et les tarauds et filières standard peuvent être utilisés pour usiner les filets.
3. Le processus d'usinage doit toujours être maintenu à sec, sans utilisation d'huile de coupe ni de liquide de refroidissement.
4. Les outils de coupe doivent être tranchants et propres. Ne pas utiliser d'outils de coupe à inclinaison négative.
5. Lors de l'usinage des matériaux, il convient d'être prudent lors du blocage et du serrage afin d'éviter toute pression excessive. Il convient d'utiliser la technique du fraisage vers le bas pour éviter les arêtes et les coins manquants.
