Penebat seramik boron nitrida
Struktur bahan Boron Nitrida (BN)
Boron Nitride (BN) ialah kristal heksagon, yang biasanya kekisi grafit.Terdapat juga varian amorfus.Selain bentuk kristal heksagon, BN mempunyai bentuk kristal lain, termasuk BN rhombohedral, Cubic BN dan BN jenis Wurtzite.
•Rhombohedral BN juga dipanggil r-BN atau trilateral BN, yang strukturnya serupa dengan h-BN dan akan dihasilkan semasa penukaran h-BN kepada c-BN.
•Cubic BN disingkatkan sebagai c-BN, atau |3-BN, atau z-bn iaitu jenis sphalerite BN dengan tekstur yang sangat keras.
•BN jenis Wurtzite adalah singkatan kepada w—BN atau h—BN, iaitu negeri yang keras di bawah tekanan tinggi.
Pada masa ini, kristal BN dua dimensi seperti grafit nipis juga telah ditemui, seperti kristal dua dimensi (MoS).
Pengenalan ringkas proses pembuatan Boron Nitride (BN).
Boron Nitride (BN) biasanya diperbuat daripada struktur grafit, biasanya dikenali sebagai grafit putih.BN juga boleh diperbuat daripada struktur berlian yang mempunyai prinsip yang sama untuk menukar grafit kepada berlian.BN dengan struktur grafit boleh diubah menjadi NB dengan struktur berlian pada suhu tinggi (1800 ℃) dan tekanan tinggi (800MPa).
Panjang bon BN BN dengan struktur grafit ialah 156pm, yang serupa dengan panjang bon CC (154pm).Ketumpatan mereka juga serupa dengan berlian.Bahan BN mempunyai kekerasan yang setanding dengan berlian dan rintangan yang lebih baik daripada berlian.Ia boleh menjadi jenis bahan super-keras tahan suhu tinggi baharu, yang digunakan untuk membuat mata gerudi, pelelas dan alat pemotong.
Aplikasi seramik Boron Nitride (BN).
Boron Nitride (BN) boleh digunakan untuk menghasilkan crucible untuk mencairkan semikonduktor dan bekas suhu tinggi untuk metalurgi, muncung lontaran tali pinggang amorf, bahagian penebat pelesapan haba semikonduktor, galas suhu tinggi, termowell, acuan membentuk kaca dan sebagainya.
Sifat Bahan Seramik Boron Nitrida (BN).
Boron Nitride (BN) mempunyai ketahanan kakisan kimia yang tidak dihakis oleh asid bukan organik dan air.
Dalam alkali pekat panas, ikatan nitrogen boron terputus.
Di atas 1200 ℃, BN mula mengoksida di udara.
Takat lebur NB ialah 3000 ℃.
Pemejalwapannya bermula apabila suhu lebih rendah sedikit daripada 3000 ℃.
Di bawah vakum, penguraian bermula pada kira-kira 2700 ℃.
BN sedikit larut dalam asid panas dan tidak larut dalam air sejuk.Ketumpatannya lebih besar daripada 2.0 dan kekuatan lenturannya ialah 30MPa.
Suhu perkhidmatan BN tidak lebih tinggi daripada 900 ℃ dalam atmosfera pengoksidaan, manakala ia boleh mencapai 2800 ℃ dalam suasana pengurangan tidak aktif.Bagaimanapun, prestasi pelinciran BN adalah lemah pada suhu biasa.
Kebanyakan sifat BN lebih baik daripada bahan karbon.
Bagi boron nitrida heksagon (BN), ia mempunyai pekali geseran yang rendah, kestabilan suhu tinggi yang baik, rintangan kejutan haba yang baik, kekuatan tinggi, kekonduksian haba yang tinggi, pekali pengembangan rendah, kerintangan tinggi, rintangan kakisan, gelombang mikro atau penghantaran inframerah.
Ciri-ciri seramik Boron Nitride (BN).
•Kebolehmesinan yang sangat baik: ia boleh diproses dengan mudah menjadi sebarang geometri.
•Pelinciran yang baik: BN boleh meningkatkan pekali geseran minyak pelincir dan mengurangkan kemungkinan haus.
•Kerintangan tinggi: ia tidak termasuk aerosol, cat dan zsbn.
•Ketumpatan rendah: Julat ketumpatannya ialah dari 2.1 g/cm3 hingga 3.5 g/cm3.
•Kekonduksian haba yang tinggi: Ia mempunyai kekonduksian haba yang sangat baik.Walau bagaimanapun, tingkah laku berbasikal haba adalah sangat rendah dalam aplikasi.
•Anisotropi: kekonduksian terma satah yang berbeza adalah berbeza berkenaan dengan arah tekanan.
•Rintangan kakisan yang baik dan lengai kimia: BN tidak larut dalam asid biasa.
•Rintangan suhu tinggi: takat lebur BN ialah 2973 °C.
•Tidak membasahkan: Bahan BN boleh digunakan sebagai mangkuk seramik untuk mencairkan kaca dan logam.
•Kekuatan pecahan dielektrik tinggi (>40 KV/mm)
•Pemalar dielektrik rendah（k=4）
Permohonan
•Plat soket untuk relau suhu tinggi
•Pisau kaca dan logam cair
•Penebat elektrik untuk suhu tinggi dan tekanan tinggi
•Lapisan ruang plasma dan aksesori
•Muncung untuk logam bukan ferus dan aloi
•Tiub dan sarung perlindungan termokopel
•Sokongan laser
•Peralatan kimpalan arka plasma, wafer sumber resapan, peralatan pertumbuhan kristal semikonduktor dan peralatan pemprosesan
•Sinki haba dalam aplikasi elektronik berkuasa tinggi
Pemprosesan produk seramik Boron Nitride (BN).
Bahan seramik Boron Nitride (BN) mempunyai prestasi pemprosesan yang sangat baik, yang boleh diproses dengan mudah menjadi geometri yang dikehendaki.Apabila memproses seramik BN, kita harus memberi perhatian kepada:
1) Pisau standard dan acuan skru boleh digunakan untuk memproses benang semasa mengisar.
2) Alat pemesinan termasuk alat pemotong keluli berkelajuan tinggi standard.Untuk bahan komposit, alat karbida bersimen atau alat berlian disyorkan.
3) Pemprosesan bahan BN mesti dikekalkan kering.
4) Alat pemotong bahan BN mesti disimpan tajam.
5) Sila elakkan menggunakan tekanan yang berlebihan semasa memproses bahan.
