ฉนวนเซรามิกโบรอนไนไตรด์
โครงสร้างวัสดุของโบรอนไนไตรด์ (BN)
โบรอนไนไตรด์ (BN) เป็นผลึกรูปหกเหลี่ยม ซึ่งโดยทั่วไปคือแกรไฟต์แลตทิซนอกจากนี้ยังมีรูปแบบอสัณฐานนอกจากรูปแบบผลึกหกเหลี่ยมแล้ว BN ยังมีรูปแบบผลึกอื่นๆ ได้แก่ BN รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน, Cubic BN และ Wurtzite ชนิด BN
•Rhombohedral BN เรียกอีกอย่างว่า r-BN หรือ BN แบบไตรภาคี ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับ h-BN และจะถูกผลิตขึ้นระหว่างการแปลง h-BN เป็น c-BN
•Cubic BN ย่อมาจาก c-BN หรือ |3-BN หรือ z-bn เป็นแร่สฟาเลอไรต์ชนิด BN ที่มีเนื้อแข็งมาก
•Wurtzite ประเภท BN ย่อมาจาก w—BN หรือ h—BN ซึ่งเป็นสถานะที่แข็งภายใต้ความกดดันสูง
ในปัจจุบัน ผลึก BN สองมิติ เช่น กราไฟต์บาง ยังพบได้ เช่น ผลึกสองมิติ (MoS)
แนะนำกระบวนการผลิตโบรอนไนไตรด์ (BN) โดยย่อ
โบรอนไนไตรด์ (BN) มักทำจากโครงสร้างกราไฟต์ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่ากราไฟต์สีขาวBN ยังสามารถทำจากโครงสร้างเพชรซึ่งมีหลักการคล้ายกันในการแปลงกราไฟต์เป็นเพชรBN ที่มีโครงสร้างกราไฟต์สามารถเปลี่ยนเป็น NB ที่มีโครงสร้างเพชรที่อุณหภูมิสูง (1800 ℃) และความดันสูง (800MPa)
ความยาวพันธะ BN ของ BN ที่มีโครงสร้างกราไฟต์คือ 156 น. ซึ่งใกล้เคียงกับความยาวพันธะ CC (154 น.)ความหนาแน่นของพวกมันก็ใกล้เคียงกับเพชรเช่นกันวัสดุ BN มีความแข็งเทียบได้กับเพชรและมีความต้านทานที่เหนือกว่าเพชรมันสามารถเป็นวัสดุแข็งพิเศษที่ทนต่ออุณหภูมิสูงชนิดใหม่ ซึ่งใช้ทำดอกสว่าน สารกัดกร่อน และเครื่องมือตัด
การใช้เซรามิกโบรอนไนไตรด์ (BN)
โบรอนไนไตรด์ (BN) สามารถใช้ในการผลิตถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับการหลอมเซมิคอนดักเตอร์และภาชนะที่อุณหภูมิสูงสำหรับโลหะวิทยา หัวฉีดสายพานอสัณฐาน ชิ้นส่วนฉนวนกระจายความร้อนของเซมิคอนดักเตอร์ ตลับลูกปืนอุณหภูมิสูง เทอร์โมเวล แม่พิมพ์ขึ้นรูปแก้ว และอื่นๆ
คุณสมบัติของวัสดุเซรามิกโบรอนไนไตรด์ (BN)
โบรอนไนไตรด์ (BN) มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีซึ่งไม่ถูกกัดกร่อนด้วยกรดอนินทรีย์และน้ำ
ในด่างเข้มข้นที่ร้อน พันธะไนโตรเจนของโบรอนจะแตกออก
สูงกว่า 1,200 ℃ BN เริ่มออกซิไดซ์ในอากาศ
จุดหลอมเหลวของ NB คือ 3000 ℃
การระเหิดจะเริ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 3,000 ℃เล็กน้อย
ภายใต้สุญญากาศ การสลายตัวจะเริ่มต้นที่ประมาณ 2,700 ℃
BN ละลายได้เล็กน้อยในกรดร้อนและไม่ละลายในน้ำเย็นความหนาแน่นมากกว่า 2.0 และแรงดัดคือ 30MPa
อุณหภูมิการให้บริการของ BN ไม่สูงกว่า 900 ℃ ในบรรยากาศออกซิไดซ์ ในขณะที่สามารถสูงถึง 2,800 ℃ ในบรรยากาศลดอุณหภูมิที่ไม่ได้ใช้งานอย่างไรก็ตาม BN มีประสิทธิภาพการหล่อลื่นต่ำที่อุณหภูมิปกติ
คุณสมบัติส่วนใหญ่ของ BN ดีกว่าวัสดุคาร์บอน
สำหรับโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (BN) มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ เสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงดี ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดี มีความแข็งแรงสูง การนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ ความต้านทานสูง ทนต่อการกัดกร่อน การส่งผ่านคลื่นไมโครเวฟหรืออินฟราเรด
ลักษณะของเซรามิกโบรอนไนไตรด์ (BN)
•ความสามารถในการแปรรูปที่ยอดเยี่ยม: สามารถแปรรูปเป็นรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย
•การหล่อลื่นที่ดี: BN สามารถปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของน้ำมันหล่อลื่น และลดความเป็นไปได้ของการสึกหรอ
•ความต้านทานสูง: ไม่รวมละออง สี และ zsbn
•ความหนาแน่นต่ำ: ช่วงความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 2.1 g/cm3 ถึง 3.5 g/cm3
•การนำความร้อนสูง: มีค่าการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมอย่างไรก็ตาม พฤติกรรมการหมุนเวียนของความร้อนมีการใช้งานต่ำมาก
•แอนไอโซโทรปี: ค่าการนำความร้อนของระนาบต่างๆ จะแตกต่างกันตามทิศทางการกด
•ทนต่อการกัดกร่อนและความเฉื่อยของสารเคมีได้ดี: BN ไม่ละลายในกรดทั่วไป
•ทนต่ออุณหภูมิสูง: จุดหลอมเหลวของ BN คือ 2973 °C
•ไม่ทำให้เปียก: วัสดุ BN สามารถใช้เป็นเบ้าหลอมเซรามิกสำหรับการหลอมแก้วและโลหะ
•ความต้านทานการแยกตัวของไดอิเล็กตริกสูง (>40 KV/มม.)
•ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ (k=4)
แอปพลิเคชัน
•แผ่นซ็อกเก็ตสำหรับเตาเผาอุณหภูมิสูง
•แก้วหลอมเหลวและถ้วยใส่ตัวอย่างโลหะ
•ฉนวนไฟฟ้าสำหรับอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
•ซับพลาสมาแชมเบอร์และอุปกรณ์เสริม
•หัวฉีดสำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะผสม
•ท่อและปลอกป้องกันเทอร์โมคัปเปิล
•การสนับสนุนเลเซอร์
•อุปกรณ์เชื่อมพลาสมาอาร์ค เวเฟอร์แหล่งแพร่ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์คริสตัลโต และอุปกรณ์แปรรูป
•แผ่นระบายความร้อนในการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง
การแปรรูปผลิตภัณฑ์เซรามิกโบรอนไนไตรด์ (BN)
วัสดุเซรามิกโบรอนไนไตรด์ (BN) มีประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถแปรรูปเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่ต้องการได้อย่างง่ายดายเมื่อแปรรูปเซรามิก BN เราควรใส่ใจกับ:
1) สามารถใช้ดอกต๊าปและสกรูแบบมาตรฐานในการแปรรูปเกลียวระหว่างการเจียร
2) เครื่องมือตัดเฉือนรวมถึงเครื่องมือตัดเหล็กความเร็วสูงมาตรฐานสำหรับวัสดุคอมโพสิต ขอแนะนำให้ใช้เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์หรือเครื่องมือเพชร
3) การประมวลผลของวัสดุ BN ต้องเก็บไว้ในที่แห้ง
4) เครื่องมือตัดวัสดุ BN ต้องมีความคมอยู่เสมอ
5) โปรดหลีกเลี่ยงการใช้แรงกดมากเกินไปเมื่อแปรรูปวัสดุ
