AКерамика из нитрида бора (BN)

Кристалл нитрида бора относится к гексагональной системе, по структуре похож на графит, а по характеристикам имеет много сходств, поэтому его также называют "белым графитом".

Он обладает хорошей термостойкостью, термической стабильностью, теплопроводностью, высокотемпературной диэлектрической проницаемостью и является идеальным теплоотводящим и высокотемпературным изоляционным материалом. Нитрид бора обладает хорошей химической стабильностью и может противостоять большинству видов эрозии расплавленного металла. Он также обладает хорошими самосмазывающимися свойствами. Изделия из нитрида бора имеют низкую твердость и могут быть обработаны с точностью до 1/100 мм.

Состав керамики BN

BN - это кристалл, состоящий из атомов азота и атомов бора. Химический состав составляет 43,6% бора и 56,4% азота, с четырьмя различными вариантами: гексагональный нитрид бора (HBN), ромбоэдрический нитрид бора (RBN), кубический нитрид бора (CBN) и вюрцитный азот бора (WBN).

керамические изделия из нитрида бора

Наши услуги по изготовлению керамики на основе нитрида бора

GКомпания reat Ceramic является экспертом в производстве технической керамики. С 2013 года мы приняли участие и предоставили сотням компаний более 3 000 видов точных керамических изделий.
Мы можем предоставить вам обработку керамики, керамическое сырье, формовку керамических форм, металлизацию поверхности и другие услуги, и мы стремимся предоставлять только те продукты и услуги, которые соответствуют или превосходят требования заказчика к качеству.

 

Обработка

Материалы

Доступные марки керамики BN

  1. Пиролитический нитрид бора (PBN): чистота выше 99,99%
  2. Гексагональный нитрид бора (HBN): BN(＞99%)+ оксид бора(B2O3)
  3. Композитная керамика на основе нитрида бора:
    • CABN: BN + борат кальция
    • ALBN: BN + Al2BO3
    • ZRBN: BN + оксид циркония + оксид бора (B2O3)
    • ZABN: BN + оксид циркония + нитрид алюминия + Al2BO3
    • SCBN: BN + углеродный кремний + Al2BO3

Дисплей из керамики на основе нитрида бора:

Керамический тигель из нитрида бора 3
Керамическая шайба из нитрида бора 2
Керамический диск из нитрида бора
Керамическая оболочка резьбы из шестигранного нитрида бора
Керамическое изоляционное кольцо BN 01

Посмотреть другие изделия из керамики BN

 

Пиролитический нитрид бора (PBN) относится к гексагональной кристаллической системе, имеет чистоту 99,999%, устойчивость к кислотам и щелочам, стойкость к окислению, хорошую теплопроводность, компактность и технологичность. Он образуется путем химического осаждения из паровой фазы (CVD) аммиака и галогенидов бора при высокой температуре и в условиях высокого вакуума. Он может быть использован для подготовки пластин PBN или непосредственно для подготовки тиглей, лодок, покрытий и других конечных продуктов PBN.

Пиролитический нитрид бора отличается от обычного нитрида бора горячего прессования (HBN). Он не нуждается в традиционном процессе спекания горячим прессованием и не добавляет никаких агентов для спекания. Поэтому полученный продукт обладает следующими замечательными характеристиками:

  1. Нетоксичный и безвкусный;
  2.  Высокая чистота, достигающая более 99,999%;
  3. Не реагирует с кислотами, щелочами, солями и органическими реагентами при комнатной температуре. Он слегка корродирует в расплавленной соли и щелочи, но может противостоять коррозии различных кислот при высоких температурах;
  4. Не вступает в реакцию с большинством расплавленных металлов, полупроводников и их соединений;
  5. Под 1000℃, хорошая антиокислительная производительность;
  6. Хорошая устойчивость к тепловому удару, при падении в воду при температуре 2000℃ не было обнаружено трещин;
  7. Температура использования высока, нет точки сублимации, и он может быть непосредственно разложен на B и N выше 3000℃;
  8. Высокое сопротивление и хорошая электроизоляция;
  9. Поверхность гладкая, без пор, и не смачивается большинством полупроводниковых расплавов.

Из-за особенностей CVD-процесса детали из пиролитического нитрида бора обычно имеют толщину стенок не более 3 мм. Однако в результате CVD-процесса пиролитический нитрид бора имеет практически идеальную слоистую структуру, что приводит к анизотропной теплопроводности и делает его идеальным материалом для изготовления тиглей для выращивания кристаллов.

Керамические изделия из пиролитического нитрида бора

Приложения:

1. Испарительная установка OLED;

2. Тигель для выращивания монокристаллов полупроводников (VGF, LEC);

3. Тигель для испарения при молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE);

4. Нагреватель MOCVD;

5. Лодка поликристаллического синтеза;

6. Инфракрасное окно PBN;

7. Микроволновая трубка спутниковой связи;

8. Несущая пластина с покрытием PBN;

9. Изоляционная плита для высокотемпературного и высоковакуумного оборудования.

Керамические материалы из нитрида бора обладают превосходными механическими свойствами и при необходимости могут быть обработаны в сложные формы с очень малыми допусками.
При обработке керамических материалов из нитрида бора следует обратить внимание на следующие моменты:
1. Все керамические материалы из нитрида бора можно обрабатывать стандартными режущими инструментами из быстрорежущей стали. Для обработки композитных материалов с более твердыми материалами рекомендуется использовать инструменты из цементированного карбида или алмазные инструменты.
2. При необходимости можно выполнять шлифование, а для обработки резьбы использовать стандартные метчики и плашки.
3. Процесс обработки всегда должен быть сухим, без использования смазочно-охлаждающих жидкостей.
4. Режущие инструменты должны быть острыми и чистыми. Не используйте режущие инструменты с отрицательным наклоном.
5. При обработке материалов будьте осторожны при заклинивании и зажиме, чтобы избежать чрезмерного давления. Для предотвращения отсутствия кромок и углов следует использовать технологию фрезерования вниз.

 

Преимущества гексагональной керамики BN:

  • Высокая термостойкость: сублимация при 3000°C; при 1800°C его прочность в два раза выше, чем при комнатной температуре. Он не ломается при десятках охлаждений от 1500°C до комнатной температуры; он не становится мягким в инертном газе при 2800°C.

  • Высокая проводимость: Продукт горячего прессования имеет мощность 33 Вт/МК, такую же, как и чистое железо. Когда температура выше 530℃, она имеет максимальную теплопроводность выше 530℃.

  • Низкий коэффициент теплового расширения: Коэффициент теплового расширения составляет 2×10-6уступает только кварцевому стеклу и является самым низким среди керамики. Благодаря высокой теплопроводности он обладает высокой устойчивостью к тепловым ударам.

  • Отличные электрические свойства: превосходная высокотемпературная изоляция; до 1014Ω-см при 25°C и 103Ω-см при 2000°C. Таким образом, это лучший высокотемпературный материал. Изоляционный материал в керамике. При напряжении пробоя 3 кВ/МВ низкие диэлектрические потери составляют 108HZ, он может достигать 2,5×10-4Диэлектрическая проницаемость равна 4, и он может пропускать микроволновые и инфракрасные лучи.

  • Чрезвычайно сильная коррозионная стойкость: Не вступает в реакцию с обычными металлами (железо, медь, алюминий, свинец и др.), редкоземельными металлами, драгоценными металлами, полупроводниковыми материалами (германий, кремний, арсенид калия), стеклом, расплавленной солью (кристаллической), фторидами и шлаками), неорганическими кислотами и щелочами.

  • Низкий коэффициент трения: U составляет 0,16, который не увеличивается при высокой температуре. Он обладает более высокой термостойкостью, чем дисульфид молибдена и графит. Окислительная атмосфера составляет 900°C; может использоваться при 2000°C в вакууме.

  • Высокая чистота и высокое содержание бора: содержание примесей менее 10PPM, а содержание бора превышает 43,6%.

  • Обрабатываемость: Твердость по шкале Мооса 2, поэтому его можно превращать в высокоточные детали и компоненты путем обычной механической обработки.

Механические свойства

Свойства Единица HBN PBN Композитный BN
Основные ингредиенты % BN>99% BN>99.99% Многие виды
Клей -- B2O3 Нет Несколько типов
Цвет -- Белый Белый Серый
Плотность г/см³ 2.0 2.0~2.2 2.3~2.9
Твердость (Кнуп) МПа 39 692 ＞100
Прочность на сжатие МПа 100 173 280
Прочность на изгиб МПа 30 150 ＞100

Тепловые свойства

Свойства Единица HBN PBN Композитный BN
Максимальная температура использования ℃ (в окислительной атмосфере) 850 1000 1000
Максимальная температура использования ℃ (в инертной атмосфере) 2200 3000 2000
Максимальная температура использования ℃ (в условиях вакуума) 1800 2300 --
Теплопроводность при 25°C W/(M・K) ＞30 60 35
Тепловое расширение при 25-1000°C  10-6/℃ ＞1.8 -- 2
Удельная теплота Дж/г-℃ 0.81 0.90 --

Электрические свойства

Свойства Единица HBN PBN Композитный BN
Диэлектрическая постоянная 1 МГц 4.0 3.0 --
Диэлектрическая прочность кВ/мм 79 56 9.0
Объемное удельное сопротивление при 25°C Ω・cm ＞1013 ＞1014 ＞1013

*Значения являются типичными свойствами материала и могут изменяться в зависимости от конфигурации изделий и процесса производства. Для получения более подробной информации, пожалуйста, обращайтесь связаться с нами.

 

Для чего может использоваться керамика на основе нитрида бора?

  • Кольцо разрушения для непрерывной разливки металла
  • Приспособление для термической обработки
  • Высокотемпературный смазочный материал
  • Освобождающий агент
  • Отливки из расплавленного металла и стекла
  • Насадка для переноса или распыления
  • Лазерное сопло
  • Разгрузочный канал ионного движителя
  • Ядерный щит
  • Кронштейн для катушки индукционного нагрева
  • Прокладка
  • Высокотемпературный и высоковольтный электроизолятор
  • Поддержка печи, требующая сопротивления
  • Тигель и контейнер для расплавленного металла высокой чистоты
  • Компоненты радара и антенные окна

Обработка и продажа нитрида бора

GКомпания reat Ceramic - ваш специалист по обработке нитрида бора для прецизионных керамических прототипов и производства; мы всегда рады использовать наш многолетний опыт работы с передовой керамикой для предоставления консультаций по материалам, дизайну и применению. Если вы хотите приобрести керамические пластины, стержни, трубки или компоненты, обработанные на заказ, пожалуйста связаться с нами и один из наших экспертов будет рад помочь вам.

 

Узнайте больше о BN...