Insulator keramik boron nitrida
Struktur material Boron Nitride (BN)
Boron Nitride (BN) adalah kristal heksagonal, yang umumnya merupakan kisi grafit.Ada juga varian amorf.Selain bentuk kristal heksagonal, BN memiliki bentuk kristal lain, antara lain BN rhombohedral, BN Kubik, dan BN jenis Wurtzite.
•Rhombohedral BN disebut juga r-BN atau trilateral BN, yang strukturnya mirip dengan h-BN dan akan dihasilkan selama konversi h-BN menjadi c-BN.
•Kubik BN disingkat c-BN, atau |3-BN, atau z-bn yang merupakan jenis sfalerit BN dengan tekstur sangat keras.
•Jenis Wurtzite BN adalah kependekan dari w—BN atau h—BN, yang merupakan keadaan keras di bawah tekanan tinggi.
Saat ini, kristal BN dua dimensi seperti grafit tipis juga telah ditemukan, seperti kristal dua dimensi (MoS).
Pengenalan singkat proses pembuatan Boron Nitride (BN).
Boron Nitride (BN) biasanya terbuat dari struktur grafit, umumnya dikenal sebagai grafit putih.BN juga dapat dibuat dari struktur intan yang memiliki prinsip yang sama yaitu mengubah grafit menjadi intan.BN dengan struktur grafit dapat diubah menjadi NB dengan struktur intan pada suhu tinggi (1800 ℃) dan tekanan tinggi (800MPa).
Panjang ikatan BN BN dengan struktur grafit adalah 156pm, sama dengan panjang ikatan CC (154pm).Kepadatannya juga mirip dengan berlian.Bahan BN memiliki kekerasan yang sebanding dengan berlian dan ketahanan yang lebih baik daripada berlian.Ini bisa menjadi jenis baru bahan super keras tahan suhu tinggi, yang digunakan untuk membuat mata bor, abrasive, dan alat pemotong.
Aplikasi keramik Boron Nitride (BN).
Boron Nitride (BN) dapat digunakan untuk menghasilkan cawan lebur untuk peleburan semikonduktor dan bejana suhu tinggi untuk metalurgi, nosel pelempar sabuk amorf, bagian isolasi pembuangan panas semikonduktor, bantalan suhu tinggi, termowell, cetakan pembentuk kaca, dan sebagainya.
Properti Material Keramik Boron Nitride (BN).
Boron Nitride (BN) memiliki ketahanan korosi kimia yang tidak terkikis oleh asam anorganik dan air.
Dalam alkali pekat panas, ikatan nitrogen boron terputus.
Di atas 1200 ℃, BN mulai teroksidasi di udara.
Titik leleh NB adalah 3000℃.
Sublimasinya dimulai ketika suhunya sedikit lebih rendah dari 3000 ℃.
Di bawah vakum, dekomposisi dimulai sekitar 2700 ℃.
BN sedikit larut dalam asam panas dan tidak larut dalam air dingin.Kepadatannya lebih besar dari 2.0 dan kekuatan lenturnya 30MPa.
Suhu layanan BN tidak lebih tinggi dari 900 ℃ di atmosfer pengoksidasi, sementara itu dapat mencapai 2800 ℃ di atmosfer pereduksi yang tidak aktif.Namun, kinerja pelumasan BN buruk pada suhu normal.
Sebagian besar sifat BN lebih baik daripada sifat bahan karbon.
Adapun boron nitrida heksagonal (BN), ia memiliki koefisien gesekan rendah, stabilitas suhu tinggi yang baik, ketahanan panas yang baik, kekuatan tinggi, konduktivitas termal tinggi, koefisien ekspansi rendah, resistivitas tinggi, ketahanan korosi, transmisi gelombang mikro atau inframerah.
Karakteristik Keramik Boron Nitride (BN).
•Kemampuan mesin yang luar biasa: dapat dengan mudah diproses menjadi geometri apa pun.
•Pelumasan yang baik: BN dapat meningkatkan koefisien gesekan oli pelumas dan mengurangi kemungkinan keausan.
•Resistivitas tinggi: tidak termasuk aerosol, cat dan zsbn.
•Kepadatan rendah: Kisaran kepadatannya adalah dari 2,1 g/cm3 hingga 3,5 g/cm3.
•Konduktivitas termal yang tinggi: Ini memiliki konduktivitas termal yang sangat baik.Namun, perilaku siklus termal sangat rendah dalam penerapannya.
•Anisotropi: konduktivitas termal dari bidang yang berbeda berbeda sehubungan dengan arah penekanan.
•Ketahanan korosi yang baik dan kelembaman kimia: BN tidak larut dalam asam biasa.
•Ketahanan suhu tinggi: titik leleh BN adalah 2973 °C.
•Nonwetting: Bahan BN dapat digunakan sebagai wadah keramik untuk melelehkan kaca dan logam.
•Kekuatan tembus dielektrik tinggi (>40 KV/mm)
•Konstanta dielektrik rendah（k=4）
Aplikasi
•Pelat soket untuk tungku suhu tinggi
•Kaca cair dan cawan lebur logam
•Isolator listrik untuk suhu tinggi dan tekanan tinggi
•Lapisan dan aksesoris ruang plasma
•Nosel untuk logam dan paduan non-besi
•Tabung perlindungan termokopel dan selubung
•Dukungan laser
•Peralatan las busur plasma, wafer sumber difusi, peralatan pertumbuhan kristal semikonduktor, dan peralatan pemrosesan
•Heat sink dalam aplikasi elektronik berdaya tinggi
Pengolahan produk keramik Boron Nitride (BN).
Material keramik Boron Nitride (BN) memiliki performa pemrosesan yang sangat baik, yang dapat dengan mudah diproses menjadi geometri yang diinginkan.Saat mengolah keramik BN, kita harus memperhatikan:
1) Keran standar dan cetakan sekrup dapat digunakan untuk memproses ulir selama penggilingan.
2) Alat pemesinan termasuk alat pemotong baja berkecepatan tinggi standar.Untuk bahan komposit, alat karbida semen atau alat berlian direkomendasikan.
3) Pengolahan bahan BN harus dijaga tetap kering.
4) Alat potong bahan BN harus dijaga tetap tajam.
5) Harap hindari menerapkan tekanan berlebihan saat memproses bahan.
